水力振荡器的制造方法
【技术领域】
[0001] 本申请设及石油开采设备技术，尤指一种水力振荡器。
【背景技术】
[0002] 水力振荡器是利用连续油管在水平井中降低静摩擦，增加下入深度，提高钻磨效 率的最有效工具。目前已经在使用的水力振荡器是利用旋转阀脉冲的原理，运种原理的水 力振荡器在结构上有阻断液流的不利之处，对于钻磨过程中的液体上返有一定的害处。
【发明内容】
[0003] 为了解决上述技术问题，本申请提供了一种水力振荡器利用水力学中的赫姆霍兹 原理，通过共振腔达到了水力脉冲振动的目的，不会阻止正常的工作排量，同时还具备结构 简单，维护方便的优点。
[0004] 为了达到本申请目的，本申请提供了一种水力振荡器，包括:上接头;上喷嘴，密封 安装在所述上接头内；下喷嘴，密封安装在所述上接头内；定位套，安装在所述上接头内、并 位于所述上喷嘴和所述下喷嘴之间；和下接头，与所述上接头相连接，并压紧所述下喷嘴、 所述定位套和所述上喷嘴于所述上接头内部的阶梯面上。
[0005] 可选地，所述上喷嘴与所述上接头之间设置有密封圈。
[0006] 可选地，所述下喷嘴与所述下接头之间设置有密封圈。
[0007] 可选地，所述下接头的连接嘴上设置有密封圈。
[000引可选地，所述上接头内腔室长度h与所述上喷嘴的直径山的比为2.0~2.8。
[0009 ] 可选地，所述下喷嘴的直径cb与所述上喷嘴的直径山的比为1.0~1.4。
[0010] 可选地，所述上接头内的腔室直径d与所述上喷嘴的直径山的比为8.6~9.0。
[0011] 可选地，所述上喷嘴采用出口带圆柱段的锥度为22度~24度的渐缩形喷嘴。
[0012] 可选地，所述上接头内腔室长度h与所述上喷嘴的直径di的比为2.4,所述下喷嘴 的直径cb与所述上喷嘴的直径山的比为1.2,所述上接头内的腔室直径d与所述上喷嘴的直 径山的比为8.8,所述上喷嘴采用出口带圆柱段的锥度为23度的渐缩形喷嘴。
[0013] 与现有技术相比，本申请提供的水力振荡器利用水力学中的赫姆霍兹原理，通过 共振腔达到了水力脉冲振动的目的，不会阻止正常的工作排量，同时还具备结构简单，维护 方便的优点。
[0014] 本申请的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变 得显而易见，或者通过实施本申请而了解。本申请的目的和其他优点可通过在说明书、权利 要求书W及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
【附图说明】
[0015] 附图用来提供对本申请技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本 申请的实施例一起用于解释本申请的技术方案，并不构成对本申请技术方案的限制。
[0016] 图1为本申请所述的水力振荡器的机理图；
[0017] 图2为本申请所述的水力振荡器的共振腔的结构示意图；
[0018] 图3为图2的等效线路图；
[0019] 图4为本申请一个实施例所述的水力振荡器的剖视结构示意图。
[0020] 其中，图4中附图标记与部件名称之间的对应关系为：
[0021] 1上接头，2上喷嘴，3下喷嘴，4定位套，5下接头，6密封圈。
【具体实施方式】
[0022] 为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本申请 的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中 的特征可W相互任意组合。
[0023] 在下面的描述中阐述了很多具体细节W便于充分理解本申请，但是，本申请还可 W采用其他不同于在此描述的方式来实施，因此，本申请的保护范围并不受下面公开的具 体实施例的限制。
[0024] 下面结合附图描述本申请一些实施例的水力振荡器。
[0025] 本申请提供的水力振荡器，如图4所示，包括:上接头（1);上喷嘴(2)，密封安装在 所述上接头（1)内；下喷嘴(3)，密封安装在所述上接头（1)内；定位套(4)，安装在所述上接 头（1)内、并位于所述上喷嘴（2)和所述下喷嘴（3)之间；和下接头(5)，与所述上接头（1)相 连接，并压紧所述下喷嘴(3)、所述定位套(4)和所述上喷嘴(2)于所述上接头（1)内部的阶 梯面上。
[0026] 本申请提供的水力振荡器利用水力学中的赫姆霍兹原理，通过共振腔达到了水力 脉冲振动的目的，不会阻止正常的工作排量，同时还具备结构简单，维护方便的优点。
[0027] 可选地，所述上喷嘴(2)与所述上接头（1)之间设置有密封圈（6)。
[0028] 可选地，所述下喷嘴（3)与所述下接头（5)之间设置有密封圈（6)，所述下接头（5) 的连接嘴上设置有密封圈(6)。
[0029] 可选地，所述上接头（1)内腔室长度h与所述上喷嘴(2)的直径山的比为2.0~2.8， 所述下喷嘴(3)的直径cb与所述上喷嘴(2)的直径di的比为1.0~1.4,所述上接头（1)内的腔 室直径d与所述上喷嘴（2)的直径di的比为8.6~9.0,所述上喷嘴（2)采用出口带圆柱段的 锥度为22度~24度的渐缩形喷嘴。
[0030] 具体地，所述上接头（1)内腔室长度h与所述上喷嘴（2)的直径山的比为2.4,所述 下喷嘴(3)的直径cb与所述上喷嘴(2)的直径山的比为1.2,所述上接头（1)内的腔室直径d与 所述上喷嘴（2)的直径di的比为8.8,所述上喷嘴（2)采用出口带圆柱段的锥度为23度的渐 缩形喷嘴。
[0031] 水力振荡器原理如下：
[0032] 1、自激振荡脉冲产生的机理
[0033] 根据流体诱发自激振荡原因，可将流体自激振荡分为Ξ类：
[0034] A.流体动力学激励，即通过剪切层不稳定性产生扰动，并使扰动放大，再经反馈作 业使扰动加强。
[0035] B.流体共振激励，即通过共振波效应引起脉动，在合适的流体结构中产生驻波，将 压力放大。
[0036] C.流体弹性激励，即通过结构固体边界周期性变形来产生脉动。
[0037] 事实上，在实际自激振荡脉冲中，并不是某一个原因单独起作用的，往往是Ξ个原 因共同发生作业将连续射流转变为脉冲射流，其机制图如图1所示。
[0038] 2、A.流阻:把定常流动状态下的流体部件的流阻定义为该流体部件两端的压力差 与通过它的流量之比，即：
[0039]
[0040] 当流型为层流时，ΔΡ与G成线性关系，有
[0041]
[0042] 当流型为素流时，A P与G的关系为：
[00创 AP=KG。
[0044] Rm=KGW
[0045] 式中：u-速度;d-入口或出口直径；1-入口或出口段长度;η-流体的特性系数;μ-流 体的动力粘性系数;Ρ-流体的密度
[0046] 流阻的大小是由化Imholtz共振腔本身的结构参数和材料决定的，就如同电阻是 由本身的结构尺寸和材料性质决定，而与电流和电压无关一样，但是目前还没有计算流阻 的理论公式，为了方便计算，根据流体网络理论给出了它的定义，由定义可W知道，对于层 流来说，只要流体类型确定，入口和出口的结构一定，流阻就相应地确定下来，而对于本文 所研究的化Imholtz共振腔而言，流体流态全部为素流状态，所W流阻除了与流量有关W 夕h还与流性指数、经验常数有关。
[0047] B.流容
[0048] 实际流体都存在可压缩性，对于液体来说，要在较大的压力下才能表现出。任何体 积一定的容器都具有可压缩流体相联系的流体容量，容器内压力的变化会引起其中流体质 量的变化，容器内流体质量随压力的升高而增加，即容器内将产生质量的聚集，Helmholtz 共振腔利用了碰撞下游壁的边界层流体反馈、放大产生压力的变化，从而导致流量的变化。
[0049] 流体的流容定义为体积的变化与引起体积变化的压力变化之比，即：
[(K)加]
[0化1] 对于流体管路，流容为
.式中，α-声速。 '5'
[0052] 3、流感
[0053] 在流体网格理论中，任何发生高速瞬态流动的地方，都会由于流体的惯性使流体 质量加速或减速，导致压力的变化。与电学中的电感定义相对应，流感可W定义为管两端的 压力变化与流量变化率之比，即
进一步推导得:Lm=l/A，
[0054] 式中a-腔室长度;A-腔室截面积。
[0055] 流感是液体惯性的表现，它把压能转变为动能而存储起来。
[0056] 在后面的讨论中，采用的是质量流阻、质量流感、质量流容，为方便书写，将下标" m"略去。
[0057] 4、求解化Imholtz共振腔的固有频率
[0058] 共振腔结构示意