本實(shí)用新型涉及鉆井工具技術(shù)領(lǐng)域，是一種水力振蕩器。

背景技術(shù)：

在水平井和大位移井的水平段鉆進(jìn)過程中，由于水平段鉆柱的自重壓向井壁，鉆柱和井壁之間將產(chǎn)生很大的摩擦力，隨著水平段的不斷延伸，摩擦力阻力會(huì)越來越大，會(huì)導(dǎo)致鉆具脫壓現(xiàn)象，影響鉆進(jìn)速度?，F(xiàn)在急需能夠應(yīng)用于現(xiàn)在的鉆井工程中能夠降低摩擦阻力、減少常規(guī)鉆井卡鉆事故，增加動(dòng)鉆壓，能夠提高常規(guī)鉆井效率的工具。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型提供了一種水力振蕩器，克服了上述現(xiàn)有技術(shù)之不足，其能有效解決在現(xiàn)有的鉆井工程中存在的鉆具摩擦阻力大造成鉆具脫壓影響鉆具速度的問題。

本實(shí)用新型的技術(shù)方案是通過以下措施來實(shí)現(xiàn)的：一種水力振蕩器，包括滑動(dòng)軸、本體、下接頭、轉(zhuǎn)軸、渦輪和閥環(huán)，滑動(dòng)軸的上部外側(cè)套裝有花鍵套，滑動(dòng)軸的內(nèi)部設(shè)有過流通道，滑動(dòng)軸的下端外側(cè)固定安裝有限位套，在花鍵套與限位套之間的滑動(dòng)軸上安裝有一組碟形彈簧，花鍵套下部與本體上部固定連接在一起，本體的下部與下接頭的上部固定連接在一起,在本體中部的內(nèi)壁上固定安裝有上軸承，下接頭上部的內(nèi)壁上固定安裝有下軸承，轉(zhuǎn)軸的上下端分別套裝在上軸承和下軸承內(nèi)，轉(zhuǎn)軸的上端設(shè)有開口向上的上凹槽，轉(zhuǎn)軸的下端設(shè)有開口向下的下凹槽，上凹槽上沿圓周設(shè)有與過流通道相通的上旁通孔，下凹槽上沿圓周設(shè)有與下接頭內(nèi)腔相通的下旁通孔，在轉(zhuǎn)軸的外側(cè)設(shè)有固定在本體內(nèi)壁上的渦輪定子，渦輪定子內(nèi)側(cè)設(shè)有套裝在轉(zhuǎn)軸外側(cè)的渦輪轉(zhuǎn)子，閥環(huán)包括上下對(duì)應(yīng)的半開孔動(dòng)閥環(huán)和固定安裝在下接頭上的半開孔定閥環(huán)，動(dòng)閥環(huán)固定安裝在轉(zhuǎn)軸上，且動(dòng)閥環(huán)與定閥環(huán)相抵。

下面是對(duì)上述實(shí)用新型技術(shù)方案的進(jìn)一步優(yōu)化或/和改進(jìn)：

上述在滑動(dòng)軸與碟形彈簧相對(duì)應(yīng)位置上設(shè)有小孔。

上述所述滑動(dòng)軸與花鍵套之間安裝有密封圈，所述滑動(dòng)軸與本體上部之間安裝有密封圈，所述下接頭與本體下部之間安裝有密封圈。

上述所述上軸承為圓柱滾子軸承，所述下軸承為推力調(diào)心滾子軸承。

上述所述限位套上固定安裝防松螺釘；所述轉(zhuǎn)軸與動(dòng)閥環(huán)之間固定安裝有防松螺釘。

上述花鍵套下部與本體上部通過螺紋固定連接在一起，本體的下部與下接頭的上部通過螺紋固定連接在一起；或/和，滑動(dòng)軸的內(nèi)壁上設(shè)有內(nèi)螺紋，下接頭的外壁上設(shè)有外螺紋。

本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)合理而緊湊，可使與其相連接的鉆柱產(chǎn)生高頻率、小振幅的周期性振動(dòng)，大幅度提高鉆井效率，有效減小鉆具在鉆進(jìn)時(shí)的摩擦阻力，提高機(jī)械鉆速。本實(shí)用新型具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，性能可靠，維護(hù)方便的特點(diǎn)。

附圖說明

附圖1為本實(shí)用新型最佳實(shí)施例的主視半剖視結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖2為附圖1的局部結(jié)構(gòu)放大示意圖。

附圖中的編碼分別為：1為滑動(dòng)軸，2為本體，3為下接頭，4為轉(zhuǎn)軸，5為花鍵套，6為限位套，7為碟形彈簧，8為上軸承，9為下軸承，10為上旁通孔，11為下旁通孔，12為渦輪定子，13為渦輪轉(zhuǎn)子，14為動(dòng)閥環(huán)，15為定閥環(huán)，16為密封圈，17為防松螺釘，18為過流通道，19為上凹槽，20為下凹槽，21為小孔。

具體實(shí)施方式

本實(shí)用新型不受下述實(shí)施例的限制，可根據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)方案與實(shí)際情況來確定具體的實(shí)施方式。

在本實(shí)用新型中，為了便于描述，各部件的相對(duì)位置關(guān)系的描述均是根據(jù)說明書附圖1的布圖方式來進(jìn)行描述的，如：前、后、上、下、左、右等的位置關(guān)系是依據(jù)說明書附圖的布圖方向來確定的。

如附圖1、2所示，該水力振蕩器包括滑動(dòng)軸1、本體2、下接頭3、轉(zhuǎn)軸4、渦輪和閥環(huán)，滑動(dòng)軸1的上部外側(cè)套裝有花鍵套5，滑動(dòng)軸1的內(nèi)部設(shè)有過流通道18，滑動(dòng)軸1的下端外側(cè)固定安裝有限位套6，在花鍵套5與限位套6之間的滑動(dòng)軸1上安裝有一組碟形彈簧7，花鍵套5下部與本體2上部固定連接在一起，本體2的下部與下接頭3的上部固定連接在一起,在本體1中部的內(nèi)壁上固定安裝有上軸承8，下接頭3上部的內(nèi)壁上固定安裝有下軸承9，轉(zhuǎn)軸4的上下端分別套裝在上軸承8和下軸承9內(nèi)，轉(zhuǎn)軸4的上端設(shè)有開口向上的上凹槽19，轉(zhuǎn)軸4的下端設(shè)有開口向下的下凹槽20，上凹槽19上沿圓周設(shè)有與過流通道18相通的上旁通孔10，下凹槽20上沿圓周設(shè)有與下接頭3內(nèi)筒相通的下旁通孔11，在轉(zhuǎn)軸4外側(cè)設(shè)有固定在本體2內(nèi)壁上的渦輪定子12，渦輪定子12內(nèi)側(cè)設(shè)有套裝在轉(zhuǎn)軸4外側(cè)的渦輪轉(zhuǎn)子13，閥環(huán)包括上下對(duì)應(yīng)的半開孔動(dòng)閥環(huán)14和固定安裝在下接頭3上的半開孔定閥環(huán)15，動(dòng)閥環(huán)14固定安裝轉(zhuǎn)軸4上，且動(dòng)閥環(huán)14與定閥環(huán)15相抵。在實(shí)際使用中，滑動(dòng)軸1從花鍵套5中心穿過，滑動(dòng)軸1外壁上有與花鍵套5上的花鍵槽相配合的花鍵，當(dāng)滑動(dòng)軸1與花鍵套5在軸向上進(jìn)行上下滑動(dòng)時(shí)，可以傳遞扭矩；花鍵套5下部套裝一組碟形彈簧7，當(dāng)滑動(dòng)軸1與花鍵套5、本體2沿軸向相對(duì)移動(dòng)時(shí)，碟形彈簧7會(huì)發(fā)生變形，壓縮時(shí)儲(chǔ)存機(jī)械能，復(fù)位時(shí)釋放機(jī)械能；轉(zhuǎn)軸4的上下端各安裝了一個(gè)軸承，這里的上軸承8是向心軸承，起扶正作用，下軸承9是推力軸承，可以承受軸向的推力。當(dāng)鉆井液從上旁通孔10流下流經(jīng)渦輪時(shí)，渦輪轉(zhuǎn)子13與轉(zhuǎn)軸4之間由之前的靜摩擦力轉(zhuǎn)變?yōu)閯?dòng)摩擦力，渦輪轉(zhuǎn)子13帶動(dòng)轉(zhuǎn)軸4及動(dòng)閥環(huán)14轉(zhuǎn)動(dòng)；另外，轉(zhuǎn)軸4與動(dòng)閥環(huán)14之間通過螺紋連接后對(duì)渦輪轉(zhuǎn)子13產(chǎn)生了一個(gè)壓緊力，當(dāng)壓緊力足夠大時(shí)，會(huì)使得動(dòng)閥環(huán)14與渦輪轉(zhuǎn)子13間的摩擦力足以阻止渦輪轉(zhuǎn)子13與動(dòng)閥環(huán)14間的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)；渦輪定子12也是通過壓緊力使其固定于本體2內(nèi)腔，無相對(duì)運(yùn)動(dòng)。這里的定閥環(huán)15固定在下接頭3上不轉(zhuǎn)動(dòng)，動(dòng)閥環(huán)14由轉(zhuǎn)軸4帶動(dòng)做周期的轉(zhuǎn)動(dòng)；當(dāng)動(dòng)閥環(huán)14開孔部位與定閥環(huán)15的開孔部位相對(duì)時(shí)，過流面積最大，對(duì)閥環(huán)的軸向沖擊力也最小；而當(dāng)動(dòng)閥環(huán)14未開孔部位與定閥環(huán)15的開孔部位相對(duì)時(shí)，過流面積最小，對(duì)閥環(huán)整體的軸向沖擊力也就最大；隨著動(dòng)閥環(huán)14不斷的轉(zhuǎn)動(dòng)，流體對(duì)閥環(huán)整體的沖擊力會(huì)出現(xiàn)周期性的變化，壓力波傳遞到碟形彈簧7，就會(huì)帶動(dòng)本體2在軸向產(chǎn)生簡(jiǎn)諧振動(dòng)，從而對(duì)與本體2連接的鉆井柱施加周期性的軸向振動(dòng)。

可根據(jù)實(shí)際需要，對(duì)上述水力振蕩器作進(jìn)一步優(yōu)化或/和改進(jìn)：

如附圖1、2所示，在滑動(dòng)軸與碟形彈簧7相對(duì)應(yīng)位置上設(shè)有小孔21。這里的小孔21用于碟形彈簧7在壓縮過程中便于腔內(nèi)液體快速排出。

如附圖1、2所示，所述滑動(dòng)軸1與花鍵套5之間安裝有密封圈16，所述滑動(dòng)軸1與本體2上部之間安裝有密封圈16，所述下接頭3與本體2下部之間安裝有密封圈16。這里滑動(dòng)軸1與花鍵套間5安裝有密封圈16，是為了防止鉆井液的外漏。

如附圖1、2所示，所述上軸承8為圓柱滾子軸承，所述下軸承9為推力調(diào)心滾子軸承。這里的圓柱滾子軸承的扶正效果較好，能承受高轉(zhuǎn)速，推力調(diào)心滾子軸承能承受較大的軸向推力，也能承受中高轉(zhuǎn)速。

如附圖1、2所示，所述限位套6上固定安裝防松螺釘17；所述轉(zhuǎn)軸4與動(dòng)閥環(huán)14之間固定安裝有防松螺釘17。這里在限位套6上安裝防松螺釘17起到防止限位套松動(dòng)，進(jìn)一步固定限位套的作用。這里的動(dòng)閥環(huán)14與轉(zhuǎn)軸4相連且有防松螺釘17防松，從而保證渦輪轉(zhuǎn)子13、轉(zhuǎn)軸4及動(dòng)閥環(huán)14成為一體，無任何相對(duì)運(yùn)動(dòng)。

如附圖1、2所示，花鍵套5下部與本體2上部通過螺紋固定連接在一起，本體2的下部與下接頭3的上部通過螺紋固定連接在一起；或/和，滑動(dòng)軸1的內(nèi)壁上設(shè)有內(nèi)螺紋，下接頭3的外壁上設(shè)有外螺紋。在滑動(dòng)軸1的內(nèi)壁上設(shè)置內(nèi)螺紋，下接頭3的外壁上設(shè)置外螺紋便于與其他鉆井工具配合使用，方便實(shí)用。

以上技術(shù)特征構(gòu)成了本實(shí)用新型的最佳實(shí)施例，其具有較強(qiáng)的適應(yīng)性和最佳實(shí)施效果，可根據(jù)實(shí)際需要增減非必要的技術(shù)特征，來滿足不同情況的需求。

本實(shí)用新型的工作原理是：通過在轉(zhuǎn)軸4上下端分別設(shè)置上旁通孔10和下旁通孔11，方便從滑動(dòng)軸1中心流出的鉆井液經(jīng)過上旁通孔10進(jìn)入渦輪，推動(dòng)渦輪轉(zhuǎn)子13、轉(zhuǎn)軸4及動(dòng)閥環(huán)14轉(zhuǎn)動(dòng)，鉆井液從渦輪流出，流經(jīng)動(dòng)閥環(huán)14及定閥環(huán)15后再由下旁通孔11進(jìn)入下接頭3。動(dòng)閥環(huán)14連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，會(huì)周期性的打開、關(guān)閉定閥環(huán)15上的過流孔；當(dāng)過流通道被堵塞時(shí)，會(huì)引起本體2腔內(nèi)壓力瞬時(shí)的升高，在動(dòng)閥環(huán)14和定閥環(huán)15上端面產(chǎn)生向下的軸向推力，定閥環(huán)15上推力直接傳到下接頭3上，動(dòng)閥環(huán)14上的推力經(jīng)過轉(zhuǎn)軸4傳遞到下軸承9再傳到下接頭3上。隨著動(dòng)閥環(huán)14不斷的轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生的沖擊力會(huì)出現(xiàn)周期性的變化；壓力波傳遞到碟形彈簧7，就會(huì)帶動(dòng)本體2在軸向產(chǎn)生簡(jiǎn)諧振動(dòng)，從而對(duì)與本實(shí)用新型連接的鉆井柱施加周期性的軸向振動(dòng)。