专利名称：井下双波低频大功率水力振动器的制作方法
技术领域：
本发明属于石油开采设备，尤其涉及一种注水井中能间歇性规律的发出声波及水力冲击波的振动装置。
背景技术：
波动改造技术应用于油田开发的研究与实验，源于上世纪50年代，发展于70年代，迄今已有半个多世纪的探索历程，以俄美为代表的先行研究，不论是在理论还是在实践方面都取得了一定的进展。比如:俄国的电磁锤振动传导技术，美国的100吨大功率可控振源地面振动技术等，在油田开发中都有成功的应用。我国的辽河油田利用800KW双偏心可控地面振源，克拉玛依油田使用的20吨移动式油田专用起振机等，在尝试油田开发应用中都取得了一定的效果。但是，上述国际国内的振动技术，都有一个技术瓶颈，那就是振源在地面时，对于1000-2000米以下的油层，纵波到达油层后，能量基本损耗殆尽，效果甚微，而平面波又对地面的建筑设施具有破坏性影响；
近年，国内还相继研制出一些适用于井下的井下振源，但存在着功率小，可控性差和波能半衰期短的技术难题。
发明内容
本发明所要解决技术问题是针对背景技术中的不足，提供一种集水力振动和声波振动于一体的功率较大，能间歇性规律的发出声波及水力冲击波的、并能适用于油田开采油井下应用技术条件的振动器。为了解决上述问题采用以下技术方案:一种井下双波低频大功率水力振动器，包括主轴，主轴上依次套设上接头、弹簧、发声挡板、滑块、发声调节器、下接头；上接头的后端与主轴的前端连接，主轴前部套有弹簧，主轴中部套有滑块，弹簧和滑块之间的主轴上套设发声挡板；发声调节器位于滑块与下接头之间，滑块的后端与发声调节器连接，主轴的后端与下接头前端连接在一起；主轴、上接头、滑块、发声挡板、发声调节器、下接头都为空心部件；主轴上有排水口，滑块上有出水孔。上接头的后端与主轴的前端通过螺纹连接，滑块的后端与发声调节器通过螺纹连接，主轴的后端上的外螺纹与下接头前端内孔中的内螺纹装配在一起。滑块上有四个出水孔，出水孔的中心线相垂直。本发明结构简单，频率低，输出功率大，能量利用率高；对作业对象井的要求条件宽容，施工费用低，使用方便。而且可提高驱油效率。尤其是对注水井作业，在注水压力大于20兆帕的条件下，只需更换生产管柱，把仪器(振源)下到目的层，可以直接利用注水压力为动力源，不需要动用压裂车、水泥车等动力设备，施工成本大大降低。而且，对于堵塞严重的井，振源可以滞留井下，长时间段施工，亦可以与注水同步使用，最大限度的减少施工费用与注水影响。
本发明使用时，振源产生的第一种波是:水力冲击波，它间歇规律的产生与消失，是地层解堵的主要能量，在声波的配合下，地层空隙的堵塞颗粒被迫脱离吸附并随流体带出井外，从而达到地层解堵之目的
振源产生的另一种波是:振动声波，作用于油井、油层不会产生污染作用，不会损坏油层。声波穿透能力强，能轻易地进入油、水层，并明显的影响流体的物性和流态。
图1是本发明的结构示意 图2是本发明主轴的结构示意 图3是本发明上接头的结构剖视 图4是本发明发声挡板的结构剖视 图5是本发明滑块的结构剖视 图6是本发明发声调节器的结构剖视 图7是本发明下接头的结构剖视图。
具体实施例方式如图广7所示，一种井下双波低频大功率水力振动器，包括主轴2，主轴上依次套设上接头1、弹簧3、发声挡板5、滑块6、发声调节器7、下接头8。主轴、上接头、滑块、发声挡板、发声调节器、下接头都为空心部件。上接头I的后端与主轴2的前端通过螺纹连接，上接头I上有防沙槽4，主轴2上套装有弹簧3，主轴2是空心轴，主轴外壁上均匀的设有环状防沙槽4 ;主轴2上还套装有滑块6，滑块6的前端与发声挡板5相邻、后端与发声调节器7相邻；弹簧3和滑块6之间的主轴上套设发声挡板5 ;发声调节器7位于滑块6与下接头7之间，滑块6的后端与发声调节器7螺纹连接，发声调节器7前部嵌套在滑块6内，发声调节器7前部位于滑块6和主轴2之间；主轴2后端的外螺纹与下接头7前端内孔中的内螺纹装配在一起。主轴、上接头、滑块、发声挡板、发声调节器和下接头内的内通孔可以是内径不同的孔，但其内径大小与配合部件的大小应相匹配。主轴上有排水口 9，滑块上有出水孔10，滑块上出水孔10出水孔最好是四个，它们的中心线相垂直。本发明中两两部件之间由螺纹连接的地方也可采用键连接，或其他固定式连接。使用时，把本发明的出水孔对准施工目的层，靠地面泵，把液体传入井下，对滑块产生高压作用，当本发明内部受压时，由于滑块后端受压面积大于前端受压面积，导致滑块受到自左向右的推力，此推力的大小为滑块端部面积与压强的乘积，在此过程中，推力压缩弹簧。当主轴压力达到工作压力时，滑块向右移动到下死点，同时，出水孔被打开，主轴内的高压水瞬间排出，作用于目的层。同时，由于主轴内的高压水的瞬间排出，压力骤降，导致主轴内外压力平衡，滑块在高压弹簧的作用下，回复原位。待主轴内压力又升至工作压力时，滑块重复上述动作，就这样，本发明在井下周而复始的工作，就产生了 一种具有低频、高幅的水力冲击波。当弹簧复位时，弹簧的势能带动滑块与发声挡板碰撞，产生设定声波；声波与水力冲击波以各自不同的形态对目的层发生作用，从而达到双波振动的工作功效。
权利要求
1.一种井下双波低频大功率水力振动器，其特征在于:包括主轴，主轴上依次套设上接头、弹簧、发声挡板、滑块、发声调节器、下接头；上接头的后端与主轴的前端连接，主轴前部套有弹簧，主轴中部套有滑块，弹簧和滑块之间的主轴上套设发声挡板；发声调节器位于滑块与下接头之间，滑块的后端与发声调节器连接，主轴的后端与下接头前端连接在一起；主轴、上接头、滑块、发声挡板、发声调节器、下接头都为空心部件；主轴上有排水口，滑块上有出水孔。
2.根据权利要求1所述的一种井下双波低频大功率水力振动器，其特征在于:上接头的后端与主轴的前端通过螺纹连接，滑块的后端与发声调节器通过螺纹连接，主轴的后端上的外螺纹与下接头前端内孔中的内螺纹装配在一起。
3.根据权利要求1或2所述的一种井下双波低频大功率水力振动器，其特征在于:滑块上有四个出水孔，出水孔的中心线相垂直。
全文摘要
一种井下双波低频大功率水力振动器，包括主轴，主轴上依次套设上接头、弹簧、发声挡板、滑块、发声调节器、下接头；上接头的后端与主轴的前端连接，主轴前部套有弹簧，主轴中部套有滑块，弹簧和滑块之间的主轴上套设发声挡板；发声调节器位于滑块与下接头之间，滑块的后端与发声调节器连接，主轴的后端与下接头前端连接在一起；主轴、上接头、滑块、发声挡板、发声调节器、下接头都为空心部件；主轴上有排水口，滑块上有出水孔。本发明结构简单，频率低，输出功率大，能量利用率高；对作业对象井的要求条件宽容，施工费用低，使用方便。而且可提高驱油效率。
文档编号E21B28/00GK103195386SQ201310124728
公开日2013年7月10日 申请日期2013年4月11日 优先权日2013年4月11日
发明者赵永兴, 赵磊, 查琳琳, 张永安 申请人:河南省泓森石油技术开发有限公司