自适应转速调节机构以及旋转射流洗井装置

本发明涉及钻井设备，特别涉及一种自适应转速调节机构以及旋转射流洗井装置。

背景技术：

1、在油田开采过程中，通常采用基于高压水射流理论和旋转控制技术的旋转射流方法对井筒进行解堵作业。现有技术中的旋转射流工具一般利用喷枪产生侧向射流以带动旋转射流工具进行旋转，从而利用旋转射流能够完成除垢解堵作业。在利用旋转射流进行除垢解堵作业过程中，旋转射流的转速对除垢效果具有重要影响。若喷枪的转速过高，则会大幅地降低射流的冲击力，甚至产生雾化作用。若喷枪的旋转速度过慢，则会降低管柱井周的除垢覆盖率，从而大幅地降低旋转射流的解堵除垢效率。

技术实现思路

1、为了克服现有技术的上述缺陷，本发明实施例所要解决的技术问题是提供了一种自适应转速调节机构以及旋转射流洗井装置，用于自适应地调节旋转射流的转速以起到更好地除垢解堵效果。

2、本发明的上述目的可采用下列技术方案来实现，本发明提供了一种自适应转速调节机构，包括：

3、中心管，具有输送流道；

4、可转动地外壳，设置在所述中心管的外围；

5、摩擦组件，设置在所述中心管与所述外壳之间，所述摩擦组件包括相对设置的第一摩擦件和第二摩擦件，所述第一摩擦件与所述中心管相接，所述第二摩擦件与所述外壳相接；

6、限位件，设置在所述外壳上，并位于所述中心管与所述外壳之间；

7、弹性件，设置在所述限位件与所述第一摩擦件之间，所述弹性件的一端与所述第一摩擦件相接；

8、以及阻尼调节机构，设置在所述限位件与所述弹性件的另一端之间，在所述阻尼调节机构处于离心状态下，所述阻尼调节机构能够压缩所述弹性件。

9、在本发明的一较佳实施方式中，所述阻尼调节机构包括调节件和调节滑块，所述调节件设置在所述限位件与所述弹性件的另一端之间，所述调节件与所述弹性件的另一端相接，所述调节件与所述限位件夹持形成调节滑槽，沿所述外壳至所述中心管方向，所述调节滑槽的槽底向下倾斜设置形成调节锥面；所述调节滑块设置在所述调节滑槽中，在所述调节滑块处于离心状态下，所述调节滑块能够沿所述调节锥面滑动以推动所述调节件压缩所述弹性件。

10、在本发明的一较佳实施方式中，所述调节件包括设置在所述中心管与所述外壳之间的盘体，沿所述盘体的外沿至所述盘体的中心方向，所述盘体的一侧端面倾斜设置形成所述调节锥面；

11、所述限位件包括与所述外壳的内壁相接的环体、以及设置在所述环体与所述中心管之间的多个罩体，所述罩体罩设在所述调节锥面上形成所述调节滑槽。

12、在本发明的一较佳实施方式中，所述调节件与所述限位件夹持形成多个所述调节滑槽，多个所述调节滑槽沿所述中心管的周向间隔设置，各所述调节滑槽中均对应设有所述调节滑块。

13、在本发明的一较佳实施方式中，所述弹性件包括设置在所述外壳与所述中心管之间的碟簧，所述碟簧压缩地设置在所述调节件与所述第一摩擦件之间。

14、在本发明的一较佳实施方式中，所述碟簧与所述调节件之间设有第一垫片，所述碟簧与所述第一摩擦件之间设有第二垫片。

15、在本发明的一较佳实施方式中，所述第一摩擦件包括设置在所述中心管上的第一刹车盘，所述第二摩擦件包括设置在所述外壳上的第二刹车盘，所述第一刹车盘和所述第二刹车盘均沿所述中心管的径向设置，所述第一刹车盘与所述第二刹车盘相抵接。

16、本发明还提供了一种旋转射流洗井装置，包括喷枪、以及前述自适应转速调节机构，所述喷枪与所述中心管的输送流道相连通，所述喷枪与所述外壳和/或所述第二摩擦件相连接。

17、在本发明的一较佳实施方式中，所述喷枪具有储液腔、以及多个与所述储液腔相连通的喷嘴，所述储液腔与所述输送流道相连通。

18、在本发明的一较佳实施方式中，所述喷枪上设有连通所述储液腔的安装通孔，至少部分的所述中心管穿设在所述安装通孔中，所述中心管上设有至少一个过流孔，所述输送流道通过所述过流孔与所述储液腔相连通。

19、本发明的技术方案具有以下显著有益效果：

20、本发明所述自适应转速调节机构使用时，将喷枪与外壳和/或第二摩擦件相接，从而利用喷枪的射流反推力能够驱动第二摩擦件进行转动，而中心管及设置在中心管上的第一摩擦件保持静止状态，从而通过控制第一摩擦件和第二摩擦件之间的摩擦力大小，能够控制中心管与喷枪之间的相对转速。

21、并且，通过将弹性件设置在限位件与第一摩擦件之间，利用弹性件能够提供弹性力，从而推动第一摩擦件抵接在第二摩擦件上以产生摩擦作用。进一步地，在限位件与弹性件的另一端还设有阻尼调节机构，在阻尼调节机构转动时，阻尼调节机构上会产生离心力作用，进而阻尼调节机构能够根据离心力的大小自适应地调节推力大小以压缩弹性件，通过弹性件能够调节第一摩擦件与第二摩擦件之间的压力以控制两者之间的摩擦力大小，进而调节喷枪与中心管之间的相对转速，使喷枪的转速保持在良好的工作区间内以起到更好地除垢解堵效果。

技术特征：

1.一种自适应转速调节机构，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的自适应转速调节机构，其特征在于，所述阻尼调节机构包括调节件和调节滑块，所述调节件设置在所述限位件与所述弹性件的另一端之间，所述调节件与所述弹性件的另一端相接，所述调节件与所述限位件夹持形成调节滑槽，沿所述外壳至所述中心管方向，所述调节滑槽的槽底向下倾斜设置形成调节锥面；所述调节滑块设置在所述调节滑槽中，在所述调节滑块处于离心状态下，所述调节滑块能够沿所述调节锥面滑动以推动所述调节件压缩所述弹性件。

3.如权利要求2所述的自适应转速调节机构，其特征在于，所述调节件包括设置在所述中心管与所述外壳之间的盘体，沿所述盘体的外沿至所述盘体的中心方向，所述盘体的一侧端面倾斜设置形成所述调节锥面；

4.如权利要求2所述的自适应转速调节机构，其特征在于，所述调节件与所述限位件夹持形成多个所述调节滑槽，多个所述调节滑槽沿所述中心管的周向间隔设置，各所述调节滑槽中均对应设有所述调节滑块。

5.如权利要求2所述的自适应转速调节机构，其特征在于，所述弹性件包括设置在所述外壳与所述中心管之间的碟簧，所述碟簧压缩地设置在所述调节件与所述第一摩擦件之间。

6.如权利要求5所述的自适应转速调节机构，其特征在于，所述碟簧与所述调节件之间设有第一垫片，所述碟簧与所述第一摩擦件之间设有第二垫片。

7.如权利要求1所述的自适应转速调节机构，其特征在于，所述第一摩擦件包括设置在所述中心管上的第一刹车盘，所述第二摩擦件包括设置在所述外壳上的第二刹车盘，所述第一刹车盘和所述第二刹车盘均沿所述中心管的径向设置，所述第一刹车盘与所述第二刹车盘相抵接。

8.一种旋转射流洗井装置，其特征在于，包括喷枪、以及如权利要求1至7中任一项所述自适应转速调节机构，所述喷枪与所述中心管的输送流道相连通，所述喷枪与所述外壳和/或所述第二摩擦件相连接。

9.如权利要求8所述的旋转射流洗井装置，其特征在于，所述喷枪具有储液腔、以及多个与所述储液腔相连通的喷嘴，所述储液腔与所述输送流道相连通。

10.如权利要求9所述的旋转射流洗井装置，其特征在于，所述喷枪上设有连通所述储液腔的安装通孔，至少部分的所述中心管穿设在所述安装通孔中，所述中心管上设有至少一个过流孔，所述输送流道通过所述过流孔与所述储液腔相连通。

技术总结
本发明提供了一种自适应转速调节机构以及旋转射流洗井装置，涉及钻井设备技术领域，包括：中心管，具有输送流道；可转动地外壳，设置在中心管的外围；摩擦组件，设置在中心管与外壳之间，摩擦组件包括相对设置的第一摩擦件和第二摩擦件，第一摩擦件与中心管相接，第二摩擦件与外壳相接；限位件，设置在外壳上，并位于中心管与外壳之间；弹性件，设置在限位件与第一摩擦件之间，弹性件的一端与第一摩擦件相接；以及阻尼调节机构，设置在限位件与弹性件的另一端之间，在阻尼调节机构处于离心状态下，阻尼调节机构能够压缩弹性件。本发明通过自适应转速调节机构能够自适应地调节喷枪的旋转射流的转速以起到更好地除垢解堵效果。

技术研发人员：谢紫霄,黄中伟,吴思彤,李文彬,杨芮,李敬彬,李根生,龙腾达
受保护的技术使用者：中国石油大学（北京）
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14