石油钻井用钻杆高频振动降阻装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103615211103615211A(43)申请公布日2014.03.05(21)申请号201310672526.X(22)申请日2013.12.12(71)申请人东北石油大学地址163319黑龙江省大庆市高新技术开发区发展路199号(72)发明人孙晓峰闫铁邵帅屈俊波闫广平李志刚(74)专利代理机构哈尔滨东方专利事务所23118代理人曹爱华(51)Int.Cl.E21B28/00(2006.01)权权利要求书1页利要求书1页说明书2页说明书2页附图2页附图2页(54)发明名称石油钻井用钻杆高频振动降阻装置(57)摘要本发明涉及的是石油钻井用钻杆高频振动降阻装置，它包括振动单元、振动短节、驱动短节、涡轮、平衡鼓、上阀盘、下阀盘，振动单元通过花键安装在振动短节中，且振动单元的一端抵在振动短节上，另一端从振动短节中伸出，碟形弹簧安装在振动单元与振动短节之间的环形腔室内；振动短节连接驱动短节，涡轮通过其外筒与驱动短节固定连接，下阀盘固定在驱动短节内，上阀盘座在下阀盘上，涡轮的转子套置于上阀盘外并被平衡鼓与上阀盘共同约束，平衡鼓卡座在上阀盘上；振动单元、驱动短节、上阀盘、下阀盘通过各自的通孔共同构成用于钻井液流通的通道。本发明降摩阻、防拖压、防卡效果显著，解决钻井过程中出现的摩阻、扭矩增大和拖压现象，从而减少非作业时间提高钻井速度。CN103615211ACN103652ACN103615211A权利要求书1/1页1.一种石油钻井用钻杆高频振动降阻装置，其特征在于：这种石油钻井用钻杆高频振动降阻装置包括振动单元（1）、振动短节（2）、驱动短节（3）、涡轮、平衡鼓（4）、上阀盘（5）、下阀盘（6），振动单元（1）通过花键（12）安装在振动短节（2）中，且振动单元（1）的一端抵在振动短节（2）上，另一端从振动短节（2）中伸出，碟形弹簧（10）安装在振动单元（1）与振动短节（2）之间的环形腔室内；振动短节（2）连接驱动短节（3），涡轮通过其外筒与驱动短节（3）固定连接，下阀盘（6）固定在驱动短节（3）内，上阀盘（5）座在下阀盘（6）上，涡轮的转子（7）套置于上阀盘（5）外并被平衡鼓（4）与上阀盘（5）共同约束，平衡鼓（4）卡座在上阀盘（5）上；振动单元（1）具有中心通孔，上阀盘（5）和下阀盘（6）也具有通孔，振动单元（1）、驱动短节（3）、上阀盘（5）、下阀盘（6）通过各自的通孔共同构成用于钻井液流通的通道。2.根据权利要求1所述的石油钻井用钻杆高频振动降阻装置，其特征在于：所述的安装碟形弹簧（10）的环形腔室的顶部安装有密封圈（11）。3.根据权利要求1所述的石油钻井用钻杆高频振动降阻装置，其特征在于：所述的平衡鼓（4）为中间粗，两头细的柱状物，上阀盘（5）上端有中心槽，平衡鼓（4）下端插入到上阀盘（5）的中心槽内，并卡座在上阀盘（5）上，平衡鼓（4）上端伸入到固定帽（13）的中心槽内，固定帽（13）与驱动短节（3）固定连接。2CN103615211A说明书1/2页石油钻井用钻杆高频振动降阻装置[0001]一、技术领域：本发明涉及的是石油天然气钻井过程中使用的防止发生卡钻事故的工具，具体涉及的是石油钻井用钻杆高频振动降阻装置。[0002]二、背景技术：目前，随着石油和天然气开采难度的增加，对钻井技术的要求越来越高，钻井设计水平井、大位移井等复杂井形的数量逐渐增加，这些类型井的显著特点是井眼深度大，井眼轨迹复杂，岩屑易沉积，导致钻进过程中，钻柱摩阻和扭矩大幅增加，钻压不能平稳送至井底即发生拖压现象，严重时发生卡钻事故，大幅度降低了钻井速度，增加了钻井成本，影响建井周期。针对以上情况，国内外研究人员开发了减小摩阻或降低拖压程度的钻柱振动工具，并取得了一定的效果，但仍存在一些突出的问题。如工具结构复杂、对钻井液性能要求高、使用寿命短、振动频率低等，这些问题严重制约现场应用和推广。[0003]三、发明内容：本发明的目的是提供石油钻井用钻杆高频振动降阻装置，它用于解决现有的钻柱振动工具结构复杂，使用寿命短的问题。[0004]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：这种石油钻井用钻杆高频振动降阻装置包括振动单元、振动短节、驱动短节、涡轮、平衡鼓、上阀盘、下阀盘，振动单元通过花键安装在振动短节中，且振动单元的一端抵在振动短节上，另一端从振动短节中伸出，碟形弹簧安装在振动单元与振动短节之间的环形腔室内；振动短节连接驱动短节，涡轮通过其外筒与驱动短节固定连接，下阀盘固定在驱动短节内，上阀盘座在下阀盘上，涡轮的转子套置于上阀盘外并被平衡鼓与上阀盘共同约束，平衡鼓卡座在上阀盘上；振动单元具有中心通孔，上阀盘和下阀盘也具有通孔，振动单元、驱动短节、上阀盘、下阀盘通