一种可调振幅的水力脉冲发生装置的制造方法_2

文档序号:8693701阅读:来源:国知局
构图;
[0025]图5为动阀偏心结构示意图;
[0026]图6为工作时产生水力脉冲原理示意图;
[0027]图7为水力脉冲发生装置工作时示波仪显示脉冲曲线。
[0028]图中:1上接头,2档板,3定子总成,4转子,5过水接头,6动阀,7弹簧,8衬套,9定阀,10压紧接头,11下接头,12定向键。
【具体实施方式】
[0029]下面结合说明书附图,对本实用新型作进一步描述。
[0030]实施例1:
[0031]参见图1,可调振幅水力脉冲发生装置由1:2马达与水力脉冲阀组短节两部分构成。1:2马达包括上接头1、档板2、定子总成3、转子4,上接头I与定子总成3通过螺纹连接,定子总成3内部装配有转子4,档板2在定子总成3上部通过螺纹与定子总成3相连,挡板2在定子总成3内部限制转子4向上串动,钻井液通过1:2马达时,驱动转子4转动,根据1:2马达特性,转子4中心在定转子任意截面上沿衬套截面的长轴方向作直线往复运动。
[0032]参见图2,水力脉冲阀组短节包括过水接头5、动阀6、弹簧7、衬套8、定阀9、压紧接头10、下接头11、定向键12。过水接头5连接在转子4的下部,过水接头5下部套装动阀6,过水接头5与动阀6之间装配有弹簧7,通过弹簧7使动阀6与定阀9紧密结合,衬套8装配在定子总成3与动阀6环形空间内,用来装配时调整动阀6与定阀9的加工误差,定阀9通过定向键12与定子总成3固定,且通过定向键12使定阀9的偏心孔偏心方位与衬套8截面的长轴方向一致。
[0033]参见图3和图4,工作时,钻井液通过马达,再通过过水接头5,通过动阀6,利用转子4在定子总成3的截面上做直线往复运动,转子4下部联接的动阀6同样做直线公转,在转子4转动的过程中,动阀6在定阀9上做来回往复运动,且随着运动位置的变化,两者形成的面积在不断的变化,最大面积为两者通孔重合时,即转子运动到定子的通孔处;最小面积为两者刚好偏移至最远处,即处于跑道型截面的另外一端。由于过流面积的不断变化,从而形成流体在此处的压力降不断的变化,从而形成水力脉冲效应。
[0034]参见图6,振幅的调整通过将定阀9的中心孔偏移一个距离为el (el=e时产生水力脉冲振幅最大)的偏心距来实现,且偏移的方向刚好在转子往复摆动的运动轨迹中心上,这种结构转子4带动动阀6每转动一周,在动阀6上只做一次来回运动,最大最小面积仅变化一次,引起水力脉冲变化一个周期。若此时定阀9中心孔取偏心el,且位置在转子往复摆动长轴上,产生的水力脉冲最大,能够产生的水力脉冲振荡比无论哪种其他椭圆偏心结构或者其他偏心结构均大,且不会产生截流效应,产生憋泵问题。通过调整马达转子4偏心e,或者调整定阀9的中心孔偏心距el大小(el < e),能够产生任意需要的水力脉冲振幅大小,水力脉冲发生装置工作时示波仪显示脉冲曲线参见图7。
[0035]实施例2:
[0036]振幅调整方式也可以通过调整动阀6的偏心距e2来实现。(实施例1的结构中定阀9为偏心孔,动阀6为居中中心孔),本实施例中,参照图5,动阀6中心孔具有偏心距e2而定阀9为居中中心孔(偏心距el为0),动阀6中心孔偏心距e2的偏心方向在转子4往复摆动的定子橡胶内椭圆运动轨迹中心上,同样可以产生图7所示的水力脉冲曲线。
【主权项】
1.一种可调振幅的水力脉冲发生装置,由螺杆马达与水力脉冲阀组短节两部分构成,螺杆马达包括定子总成(3)和转子(4),其特征在于:水力脉冲阀组短节包括过水接头(5)、动阀(6)、弹簧(7)、衬套(8)、定阀(9)、压紧接头(10)和下接头(11);其中,过水接头(5)连接在转子(4)的下部,动阀(6)套装在过水接头(5)下部,过水接头(5)与动阀(6)之间装配有弹簧(7),通过弹簧(7)使动阀(6)与定阀(9)紧密结合,动阀(6)与定阀(9)的中心流道孔在其结合面上构成偏心孔配合;衬套(8)装配在定子总成(3)与动阀(6)环形空间内,衬套(8)具有跑道形状的截面;定阀(9)与定子总成(3)固定;下接头(11)连接在定子总成(3)下部,并通过压紧接头(10)将定阀(9)限定在定子总成(3)内;所述马达为1:2螺杆马达,转子(4)中心为偏心结构,且转子(4)沿衬套(8)截面的长轴方向作直线往复运动。
2.根据权利要求1所述的可调振幅的水力脉冲发生装置,其特征在于:动阀(6)中心流道孔为偏心孔,且满足动阀(6)中心孔偏心方向在转子(4)往复摆动的椭圆运动轨迹中心上。
3.根据权利要求1所述的可调振幅的水力脉冲发生装置,其特征在于:定阀(9)中心流道孔为偏心孔,且满足定阀(9)中心孔偏心方向在转子(4)往复摆动的椭圆运动轨迹中心上。
4.根据权利要求3所述的可调振幅的水力脉冲发生装置,其特征在于:定阀(9)通过定向键(12)轴向锁定在定子总成(3)内。
5.根据权利要求1或2、3、4所述的可调振幅的水力脉冲发生装置,其特征在于:所述螺杆马达还包括档板(2),档板(2)设置在定子总成(3)上部通过螺纹与定子总成(3)相连后对转子(4)进行轴向限位。
6.根据权利要求1或2、3、4所述的可调振幅的水力脉冲发生装置,其特征在于:所述压紧接头(10)和下接头(11)为一体结构;在定子总成(3)上连接有上接头(I)。
【专利摘要】本实用新型公开一种可调振幅水力脉冲发生装置,包括有螺杆马达与水力脉冲阀组短节。马达由上接头、档板、定子总成和转子组成,钻井液通过马达时,驱动转子在衬套截面的长轴方向作直线往复运动;水力脉冲阀组短节包括过水接头、动阀、弹簧、衬环、定阀、压紧接头、下接头和定向键,定阀通过定向键与定子总成固定,通过定向键使定阀的偏心孔偏心方位与衬套截面的长轴方向一致,转子下部联接的动阀在定阀上做直线往复运动形成钻井液过流面积在不断的变化,振幅的调整通过将定阀的中心孔偏移距离大小实现,偏移的方向位于转子公转运动轨迹中心上。本实用新型的结构简单,阀件少,成本低,稳定可靠。
【IPC分类】E21B7-18
【公开号】CN204402356
【申请号】CN201420843983
【发明人】吴仲华, 张辉, 蔡文军, 温林荣, 聂云飞, 左灵
【申请人】中石化胜利石油工程有限公司钻井工艺研究院
【公开日】2015年6月17日
【申请日】2014年12月26日
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