一种立阀结构的新型水力振荡器的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种立阀结构的新型水力振荡器，属石油、天然气开采钻井工具技术领域。
【背景技术】
[0002]在水平井和大位移井中，随着入井深度增加，钻柱与井壁之间的摩擦力逐渐增大导致钻压损失，也不利于机械钻速的提高，同时还会严重影响钻井的靶径及井眼质量，这也是制约水平井技术发展的一个重要因素。对于定向井和水平井而言，高摩阻还会形成弯曲井眼，从而造成钻机钻达最大深度的能力降低，特别在水平井钻井过程中，钻具在井眼曲率较大的井段，或在过长水平段会产生较大摩阻、托压现象，无法有效施加钻压。水力振荡器可使钻井柱产生高频率、小振幅的周期性振动，使钻进过程中的静摩擦阻力变成动摩擦阻力。有效解决摩阻大以及托压现象。水力振荡器具有减摩阻，提高机械钻速，增加水平进尺和缩短钻进周期的特点，目前在油田开发中已得到越来越广泛的应用。不过现有水力振荡器存在以下不足:受结构限制，钻速与振动频率为1:2，无法产生较高振荡频率以满足钻井要求;脉冲幅值提升受限，无法产生较高幅值脉冲。
【发明内容】
[0003]本实用新型的目的在于，提供一种采用立阀，转速与振动频率比例可调，有效降低摩阻，提高钻井效率，降低钻井成本，使用寿命长的立阀结构的新型水力振荡器;解决现有技术转速与轴向振动频率比例不可调，以及脉冲幅值提升受限的问题。
[0004]本实用新型是通过如下的技术方案来实现上述目的的
[0005]该立阀结构的新型水力振荡器由振荡短节、动力短节构成，其特征在于:振荡短节通过短节与动力短节连接;振荡短节由花键轴、连接套、密封件、振荡短节外壳、蝶形弹簧组成;动力短节由定位套、扶正轴承、涡轮转子、涡轮定子、动力短节外壳、外壳内凸块、调整套A、挡流头、限流套、调整套B、止推轴承、涡轮轴、下接头组成;动力短节外壳内制作有外壳内凸块。
[0006]所述的振荡短节的花键轴与连接套滑动连接，花键轴与连接套间安装有密封件；连接套通过螺纹与振荡短节外壳连接;花键轴与振荡短节外壳形成的环形空间内安装有蝶形弹簧。
[0007]所述的蝶形弹簧安装在花键轴与振荡短节外壳形成的环形空间内，简谐压力波传递到蝶形弹簧，带动振荡短节外壳在轴向产生简谐振动。
[0008]所述的动力短节的动力短节外壳与短节通过螺纹连接;定位套通过螺纹与祸轮轴的左端连接，定位套作轴向定位;涡轮轴上安装有涡轮转子和涡轮定子;涡轮轴上安装有扶正轴承、止推轴承;止推轴承左侧安装有挡流头、限流套;下接头与动力短节外壳通过螺纹连接，下接头与钻杆连接。
[0009]所述的外壳内凸块至少有三块，呈120°均匀分布构成动定立阀，与涡轮轴上相应流道口对应，随涡轮轴转动周期性改变过流面积，产生简谐压力脉冲带动振动短节作周期性轴向振动。
[0010]所述的外壳内凸块与涡轮轴配合，通过调整外壳内凸块的数量及涡轮轴流道口的数量，可调节转速与振动频率的比例。
[0011]本实用新型与现有技术相比的有益效果在于
[0012]该立阀结构的新型水力振荡器通过调整外壳内凸块和涡轮轴流道口的数量实现转速与振动频率比可调节;通过均匀分布的外壳内凸块形成动定立阀，无需采用橡胶元件，可产生大的压力脉冲幅值。外壳内凸块与涡轮轴上相应流道口对应，随涡轮轴转动周期性改变过流面积，产生简谐压力脉冲带动振动短节作周期性轴向振动。有效降低摩阻，提高钻井效率，降低钻井成本，使用寿命长。解决了现有技术转速与轴向振动频率比例不可调，以及脉冲幅值提升受限的问题。
【附图说明】
[0013]图1为一种立阀结构的新型水力振荡器的整体结构示意图；
[0014]图2为一种立阀结构的新型水力振荡器的振荡短节的结构示意图；
[0015]图3为一种立阀结构的新型水力振荡器的动力短节的结构示意图。
[0016]图中:1、振荡短节，2、短节，3、动力短节；
[0017]101、花键轴，102、连接套，103、密封件，104、振荡短节外壳，105、蝶形弹簧；
[0018]301、定位套，302、扶正轴承，303、涡轮转子，304、涡轮定子，305、动力短节外壳，306、外壳内凸块，307、调整套A，308、挡流头，309、限流套，310、调整套B，311、止推轴承，312、涡轮轴，313、下接头。
【具体实施方式】
[0019]下面结合附图对本实用新型作进一步详细描述:
[0020]该立阀结构的新型水力振荡器由振荡短节1、短节2、动力短节3构成，其特征在于:振荡短节1通过短节2与动力短节3连接;振荡短节1由花键轴101、连接套102、密封件103、振荡短节外壳104、蝶形弹簧105组成;动力短节3由定位套301、扶正轴承302、涡轮转子303、涡轮定子304、动力短节外壳305、外壳内凸块306、调整套A307、挡流头308、限流套309、调整套B310、止推轴承311、涡轮轴312、下接头313组成；动力短节外壳305内制作有外壳内凸块306。
[0021]所述的振荡短节1的花键轴101与连接套102滑动连接，花键轴101与连接套102间安装有密封件103;花键101用于传递扭矩。连接套102通过螺纹与振荡短节外壳104连接;花键轴101与振荡短节外壳104形成的环形空间内安装有蝶形弹簧105。
[0022]简谐振动压力波传递到蝶形弹簧105，带动振荡短节外壳104在轴向产生简谐振动。
[0023]所述的动力短节3的动力短节外壳305与短节2通过螺纹连接;定位套301通过螺纹与涡轮轴312的左端连接，定位套301作轴向定位;涡轮轴312上安装有涡轮转子303和涡轮定子304;钻井液驱动涡轮带动涡轮轴312旋转。涡轮轴312上安装有扶正轴承302、止推轴承311;止推轴承311左侧安装有挡流头308、限流套309;挡流头308与限流套309组成限流装置，允许少量流体流入止推轴承311，可起到润滑