专利名称：一种井下振动固井装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种井下振动固井装置，属于钻井机械技术领域。
背景技术：
在地下钻井后，孔径大于套管直径，在套管外形成环空区域，在套管外环空指定范围内，注以水泥或用其它材料充填的过程叫固井，具体为通过套管将水泥浆注入井底，进入套管与井壁之间的环空内，直至达到设计高度。固井的目的是将套管和井壁的环形空间封固起来，以封隔油气水层，使套管成为油气通向井中的通道。固井过程中需要在套管柱的最下方安装井下振动固井装置，对水泥浆进行振动，以保证水泥自身密实且填实井壁上的凹陷处。1999年12月1日，公开号为CN2351542的中国实用新型专利公布了一种固井用井下水力脉冲振动发生器，该装置由进、出口连接段、本体、转子及轴、轴承组成，本体上、下端分别与进、出口连接段焊接为一体，本体内中部水平设置有转子及轴，轴两端设有轴承，轴承端部密封盖用螺栓固定在本体两侧管头上。但该装置只能产生轴向振动，不利于使水泥向窄边和井壁上的凹陷处延伸。
实用新型内容本实用新型的目的在于，克服现有技术中存在的问题，提供一种井下振动固井装置，既可以产生轴向振动，又可以产生径向振动，振动效果良好。为解决以上技术问题，本实用新型所提供的一种井下振动固井装置，包括筒体及位于筒体内的振动装置，所述筒体两端分别设有与套管接箍串接的连接螺纹，所述振动装置包括芯轴、承托盘、螺杆及偏心块，所述螺杆安装于所述芯轴上且共设有四段，其中两段螺杆的外周焊接有所述偏心块；相邻两螺杆之间及芯轴两端均安装有所述承托盘，所述芯轴依次从各所述承托盘的中心孔中穿过，各所述承托盘的中心孔与所述芯轴之间为间歇配合，所述承托盘的外圆周固定在所述筒体的内壁上，所述承托盘的端面上设有贯通的导流孔。相对于现有技术，本实用新型取得了以下有益效果振动固井装置安装在套管柱的最下方，高压的流体从筒体底部进入，从筒体上部流出，流体在流动过程中推动螺杆旋转，螺杆带动偏心块旋转，产生作用在套管柱上的周期性载荷，套管柱在这个周期性载荷的作用下，产生振动，振动波从井底向上传递，进而在整个环形空间形成振动波场，以此来提高固井质量。作为本实用新型的优选方案，所述偏心块分别位于不相邻的两段螺杆上。作为本实用新型进一步的优选方案，所述承托盘的导流孔为斜孔，所述斜孔倾斜的方向与所述螺杆的叶片升角的方向一致。导流孔为斜孔，且与螺杆叶片的升角方向一致， 可以减小流体的阻力。作为本实用新型进一步的优选方案，所述承托盘的外圆周中部设有沿圆周面延伸的凹槽，紧固螺钉穿过所述筒体的圆周壁伸入承托盘的所述凹槽中将承托盘固定。多个紧固螺钉从各个方向拧入筒体，螺钉的端部嵌入承托盘的凹槽中，承托盘得以固定。作为本实用新型进一步的优选方案，所述芯轴由多段串接而成，每段芯轴的两端分别设有相互连接的公母接头。这样的结构使加工和安装更为方便。
图1为本实用新型井下振动固井装置的主视图。图2为图1中沿A-A的剖视图。图3为本实用新型井下振动固井装置中振动装置的立体图。图中1筒体；Ia连接螺纹；2螺杆；3芯轴；4承托盘；4a凹槽；4b导流孔；5偏心块；6紧固螺钉。
具体实施方式
如图1、图2及图3所示，本实用新型的井下振动固井装置包括筒体1及位于筒体 1内的振动装置，筒体1两端分别设有与套管接箍串接的连接螺纹la。振动装置包括芯轴3、承托盘4、螺杆2及偏心块5。螺杆2安装于芯轴3上且共设有四段，其中两段螺杆的外周焊接有偏心块5，两偏心块5分别位于不相邻的两螺杆段上。 芯轴3可由多段串接而成，每段芯轴的两端分别设有相互连接的公母接头。承托盘4安装相邻两螺杆之间及芯轴3的两端，芯轴3依次从各承托盘4的中心孔中穿过，各承托盘4的中心孔与芯轴3之间为间歇配合，承托盘4的外圆周中部设有沿圆周面延伸的凹槽4a，紧固螺钉6穿过筒体1的圆周壁伸入承托盘4的凹槽如中将承托盘4 固定。承托盘4的端面上设有贯通的导流孔4b。导流孔4b最好为斜孔，斜孔倾斜的方向与螺杆2的叶片升角的方向一致。振动固井装置安装在套管柱的最下方，高压的流体从筒体1底部进入，从筒体1上部流出，流体在流动过程中推动螺杆2旋转，螺杆2带动偏心块5旋转，产生作用在套管柱上的周期性载荷，套管柱在这个周期性载荷的作用下，产生振动，振动波从井底向上传递， 进而在整个环形空间形成振动波场，以此来提高固井质量。除上述实施例外，本实用新型还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本实用新型要求的保护范围内。
权利要求1.一种井下振动固井装置，包括筒体及位于筒体内的振动装置，所述筒体两端分别设有与套管接箍串接的连接螺纹，其特征是所述振动装置包括芯轴、承托盘、螺杆及偏心块， 所述螺杆安装于所述芯轴上且共设有四段，其中两段螺杆的外周焊接有所述偏心块；相邻两螺杆之间及芯轴两端均安装有所述承托盘，所述芯轴依次从各所述承托盘的中心孔中穿过，各所述承托盘的中心孔与所述芯轴之间为间歇配合，所述承托盘的外圆周固定在所述筒体的内壁上，所述承托盘的端面上设有贯通的导流孔。
2.根据权利要求1所述的井下振动固井装置，其特征是，所述偏心块分别位于不相邻的两段螺杆上。
3.根据权利要求1所述的井下振动固井装置，其特征是，所述承托盘的导流孔为斜孔，所述斜孔倾斜的方向与所述螺杆的叶片升角的方向一致。
4.根据权利要求1所述的井下振动固井装置，其特征是，所述承托盘的外圆周中部设有沿圆周面延伸的凹槽，紧固螺钉穿过所述筒体的圆周壁伸入承托盘的所述凹槽中将承托盘固定。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的井下振动固井装置，其特征是，所述芯轴由多段串接而成，每段芯轴的两端分别设有相互连接的公母接头。
专利摘要本实用新型公开了一种井下振动固井装置，属于钻井机械技术领域。该井下振动固井装置包括筒体及位于筒体内的振动装置，振动装置包括芯轴、承托盘、螺杆及偏心块。螺杆安装于芯轴上且共设有四段，其中两段的外周焊接有偏心块，两偏心块位于不相邻的两螺杆段上。芯轴由多段串接而成，每段芯轴的两端分别设有相互连接的公母接头。承托盘安装相邻两螺杆之间及芯轴的两端，芯轴依次从各承托盘的中心孔中穿过，各承托盘的中心孔与芯轴之间为间歇配合，承托盘的外圆周固定在筒体上。承托盘的端面上设有贯通的导流孔。导流孔最好为斜孔，斜孔倾斜的方向与螺杆的叶片升角的方向一致。该固井装置既可产生轴向振动，又可产生径向振动，振动效果良好。
文档编号E21B28/00GK201943619SQ201120076840
公开日2011年8月24日 申请日期2011年3月22日 优先权日2011年3月22日
发明者刘小霞, 吕志国, 吴波, 夏宏南, 张维波, 杨明合, 王冰冰, 王治国, 肖庆昆 申请人:中国石化集团江苏石油勘探局, 中国石油化工集团公司