遥控式水击波发生器制造技术

本发明专利技术涉及水击波发生器技术领域，提出了遥控式水击波发生器，其既能遥控开启并产生振荡效应，也能够满足钻井减小摩阻提高钻速的要求，同时耐高温，结构简单、使用寿命长、维护方便、安全高效、成本低廉，包括钻柱，还包括外壳体、控制阀、旁通孔、叶轮、旋流孔、节流阀、控制球、振荡总成、节流阀控制模块，振荡总成包括连接头和外筒体，连接头通过快接组件安装在钻柱的底端，连接头的底端固定连接有连接盘，外筒体的顶端开设有阶梯槽，连接盘连接在阶梯槽内，连接头的底端开设有安装腔，安装腔内转动连接有转动轴，且安装腔内安装有驱动电机，驱动电机用于转动轴的转动驱动，转动轴的底端伸入阶梯槽内，且转动轴的底端固定连接有伞架。且转动轴的底端固定连接有伞架。且转动轴的底端固定连接有伞架。

【技术实现步骤摘要】
遥控式水击波发生器


[0001]本专利技术涉及水击波发生器
，具体涉及一种遥控式水击波发生器。

技术介绍

[0002]众所周知，在诸如石油天然气钻井、煤层气钻井、地质勘探和矿山钻探等钻进施工过程中，为降低钻柱下放阻力，提高钻井效率，降低钻井成本，提出了一种遥控式水击波发生器。
[0003]随着国内油气资源，特别是非常规油气资源、页岩油、页岩气勘探开发进程的不断加快，长水平段水平井、大位移井等复杂结构井所占比例越来越大，但此类井由于井眼轨迹复杂、钻柱与井壁岩石间摩擦力较大，使得钻井过程中钻柱出现托压、粘卡现象，尤其在滑动钻进过程中，在一定时间内钻柱与井壁岩石处于相对静止状态，由于静摩擦力大，增加了钻柱下放阻力，使得通过钻柱施加到钻头上的钻压减少，严重影响钻压传递效率，导致机械钻速较低、钻井周期变长、钻井成本增加，严重制约了长水平段水平井、大位移井等复杂结构井的钻井时效，为解决因钻柱与井壁摩擦力过大带来的诸多问题，国内外对钻柱振动减阻技术进行了大量研究，研制了水力振荡器，水力振荡器主要由振荡短节总成和动力短节总成组成，水力振荡器利用钻井液液压能作为动力源，通过动力短节总成内部调节喷嘴结构改变钻井液流道面积，使钻井液产生周期性压力脉冲，压力脉冲作用于振荡短节总成，通过振荡短节总成的轴向振动带动钻柱周期性轴向振动，从而改变钻柱与井壁岩石间接触方式，将钻柱与井壁岩石间静摩擦状态转变为动摩擦状态，降低摩擦阻力，解决钻井过程中因摩擦阻力过大出现的托压、粘卡现象，达到提高机械钻速、降低钻井成本的目的，目前，现有水力振荡器从工具根据驱动原理可分为螺杆式和涡轮式，即工具的动力短节结构不同，而工具的振荡短节的结构基本类似，两类振荡器都已经在现场得到了应用，并取得了一定的使用效果，其中，螺杆式水力振荡器由于其转速较为恒定且转速较低，使得其振动幅值较大，频率较低，但是螺杆式振荡器的压降较大，同时由于其内部包含有橡胶材料，不能耐高温，限制了应用范围，涡轮式水力振荡器能很好的弥补螺杆式振荡器的不足，但是涡轮的转速较高，使得其频率过高，幅值较低，振荡力相对较小，现场应用效果较差，并且螺杆式振荡器和涡轮式振荡器都存在一个共同的不足之处，就是不能进行遥控启动。
[0004]因此，急需设计研制一种遥控式水击波发生器，既能遥控开启并产生振荡效应，满足钻井减小摩阻提高钻速的要求，还要耐高温，且结构简单、使用寿命长、维护方便、安全高效、成本低廉，为油气资源的高效开发提供有力支撑，提高我国在钻探领域的综合技术水平和竞争力在领域得到了广泛使用。

技术实现思路

[0005]针对现有技术的不足，本专利技术提供了遥控式水击波发生器，其既能遥控开启并产生振荡效应，也能够满足钻井减小摩阻提高钻速的要求，同时耐高温，并且结构简单、使用寿命长、维护方便、安全高效、成本低廉。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种遥控式水击波发生器，包括钻柱，还包括外壳体、控制阀、旁通孔、叶轮、旋流孔、节流阀、控制球、振荡总成、节流阀控制模块，所述振荡总成包括连接头和外筒体，所述连接头通过快接组件安装在所述钻柱的底端，连接头的底端固定连接有连接盘，所述外筒体的顶端开设有阶梯槽，所述连接盘连接在所述阶梯槽内，连接头的底端开设有安装腔，所述安装腔内转动连接有转动轴，且安装腔内安装有驱动电机，所述驱动电机用于所述转动轴的转动驱动，所述转动轴的底端伸入阶梯槽内，且转动轴的底端固定连接有伞架，所述伞架上固定连接有多个伞杆，多个所述伞杆上均滑动连接有滑动套，多个所述滑动套均固定连接有连接簧，多个所述连接簧均固定连接有振动锤，阶梯槽内设置有多个侧槽，所述振动锤与多个所述侧槽匹配，外壳体安装在外筒体的底端，所述控制阀安装在外壳体内部，所述旁通孔加工在控制阀的上部，所述旋流孔加工在控制阀的下部，所述叶轮安装在控制阀的内部，所述节流阀安装在叶轮的下部，所述控制球位于控制阀的内部，且控制阀的内部安装有与控制球匹配的电磁环，电磁环实现控制球在控制阀内的提起，所述节流阀控制模块安装在所述控制阀的下部，节流阀控制模块用于控制阀的控制。
[0007]在前述方案的基础上进一步的，所述快接组件包括外连接套和多个内连接架，所述外连接套与所述连接头的顶端固定连接，多个所述内连接架均固定连接在所述钻柱的底端，外连接套内开设有多个对位槽，多个所述对位槽分别与多个内连接架匹配，外连接套内转动连接有限位架，所述限位架用于多个内连接架分别在多个对位槽内的位置限定。
[0008]在前述方案的基础上进一步的，所述限位架上开设有多个插入槽和多个转动限位槽，多个所述插入槽分别与多个转动限位槽连通，多个插入槽分别用于多个内连接架的插入，多个内连接架的底端均设置有限位凸起，通过相对于外连接套转动限位架，当多个限位凸起分别进在前述方案的基础上进一步的，入多个转动限位槽内后，即可实现多个内连接架均在外连接套内的限位。
[0009]在前述方案的基础上进一步的，所述外连接套上开设有切口孔，所述切口孔内转动连接有驱动轴，所述驱动轴固定连接有蜗杆，所述限位架架外固定连接有蜗轮，所述蜗轮与所述蜗杆匹配。
[0010]在前述方案的基础上进一步的，所述控制阀与所述外壳体之间安装有密封装置。
[0011]在前述方案的基础上进一步的，所述控制阀与所述控制球的接触位置是圆锥面的结构。
[0012]在前述方案的基础上进一步的，所述控制阀上的旁通孔的数量不少于三组。
[0013]在前述方案的基础上进一步的，所述控制阀上的旋流孔的数量不少于三组。
[0014]在前述方案的基础上进一步的，所述节流阀控制模块的数量不少于一个。
[0015]在前述方案的基础上进一步的，所述旋流孔在控制阀上呈切向圆周分布。
[0016]与现有技术相比，本专利技术提供了遥控式水击波发生器，具备以下有益效果：1.本专利技术中，通过节流阀控制模块和控制阀的配合，形成该遥控式水击波发生器所具备的水击波的产生和通断控制，既能遥控开启并产生振荡效应，也能够满足钻井减小摩阻提高钻速的要求，同时耐高温，结构简单、使用寿命长。
[0017]2.本专利技术中，通过振荡总成的设计，实现外壳体与连接头之间的相对连接，同时也能保证在水击振动的基础上实现机械振荡，能够较好的保证振荡效果。
[0018]3.本专利技术中，通过快接组件的设计，形成振荡总成与钻柱之间的相对连接，使连接头与钻柱之间的相对连接较为方便，同时拆卸操作也较为简单，维护方便、安全高效、成本低廉。
附图说明
[0019]图1为本专利技术整体的立体结构示意图；图2为本专利技术连接头、外筒体和连接盘等配合的局部剖视的立体结构示意图；图3为本专利技术图2中A处的局部放大结构示意图；图4为本专利技术图2中B处的局部放大结构示意图；图5为本专利技术连接簧、振动锤和外连接套等配合的剖视的立体结构示意图；图6为本专利技术转动轴、伞架和伞杆等配合的立体结构示意图；图7为本专利技术内连接架、限位架和限位凸起等配合的分解的立体结构示意图；图8为本专利技术外连接套和限位架配合的分解的立体结构示意图；图9为本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种遥控式水击波发生器，包括钻柱（10），其特征在于，还包括外壳体（1）、控制阀（2）、旁通孔（3）、叶轮（4）、旋流孔（5）、节流阀（6）、控制球（7）、振荡总成（8）、节流阀控制模块（9），所述振荡总成（8）包括连接头（11）和外筒体（12），所述连接头（11）通过快接组件安装在所述钻柱（10）的底端，连接头（11）的底端固定连接有连接盘（13），所述外筒体（12）的顶端开设有阶梯槽（14），所述连接盘（13）连接在所述阶梯槽（14）内，连接头（11）的底端开设有安装腔，所述安装腔内转动连接有转动轴（15），且安装腔内安装有驱动电机（16），所述驱动电机（16）用于所述转动轴（15）的转动驱动，所述转动轴（15）的底端伸入阶梯槽（14）内，且转动轴（15）的底端固定连接有伞架（17），所述伞架（17）上固定连接有多个伞杆（18），多个所述伞杆（18）上均滑动连接有滑动套（19），多个所述滑动套（19）均固定连接有连接簧（20），多个所述连接簧（20）均固定连接有振动锤（21），阶梯槽（14）内设置有多个侧槽，所述振动锤（21）与多个所述侧槽匹配，外壳体（1）安装在外筒体（12）的底端，所述控制阀（2）安装在外壳体（1）内部，所述旁通孔（3）加工在控制阀（2）的上部，所述旋流孔（5）加工在控制阀（2）的下部，所述叶轮（4）安装在控制阀（2）的内部，所述节流阀（6）安装在叶轮（4）的下部，所述控制球（7）位于控制阀（2）的内部，且控制阀（2）的内部安装有与控制球（7）匹配的电磁环，电磁环实现控制球（7）在控制阀（2）内的提起，所述节流阀控制模块（9）安装在所述控制阀（2）的下部，节流阀控制模块（9）用于控制阀（2）的控制。2.根据权利要求1所述的遥控式水击波发生器，其特征在于，所述快接组件包括外连接套（22）和多个内连接架（23），所述外连接套（22）与所述连接头（11）的顶端固定连接，多个所述内连接架（23）均固...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈沛沛，李文飞，李翠，马登旭，
申请(专利权)人：山东石油化工学院，
类型：发明
国别省市：