[实用新型]一种水力驱动总成、水力振荡器及钻井管柱

说明书

本实用新型涉及一种水力驱动总成、水力振荡器及钻井管柱。水力驱动总成包括筒状壳体，所述壳体上设有用于供钻井液进入的进液口，所述壳体内设有定子以及能够在定子中转动的转子，所述转子连接有转动阀以及与转动阀面接触的固定阀，所述转动阀上设有与转子偏心的过流孔，所述固定阀上设有至少一对通液孔，所述通液孔在转子转动一定角度时能够与过流孔导通，成对通液孔中的一个通液孔上端过流面积小于另一个通液孔的上端过流面积和过流孔的下端过流面积。钻井液驱动转子转动，转子带动转动阀转动，使转动阀上的过流孔与固定阀上的通液孔相互交错，调制出简谐性压力波，压力波向上传递带动整个水力振荡器振动，可有助于提高钻进速度。

技术领域

本实用新型涉及一种水力驱动总成、水力振荡器及钻井管柱。

背景技术

随着石油工业的发展，目前油田钻井已由原来的定向井逐渐向水平井发展，而在水平钻进过程中，由于钻具自身重力作用，造成钻具在钻进时与井壁摩阻过大，严重影响钻速，甚至造成钻具托压不能加压到钻头。因此降低摩阻、减少卡钻事故、增加动钻压、提高钻井效率是当前钻井工程迫切需要解决的问题。现场实践表明，对钻柱加装水力振荡器，能有效减小钻进过程中钻具与井壁之间的摩擦阻力，提高常规钻井的破岩效率，减少常规钻井卡钻事故，并增加动钻压，适用于大位移井、定向钻井、水平钻井、垂直钻井、连续油管钻井等多种钻井方式。

现有技术中的水力振荡器，如中国专利公布号为CN107035319A的发明申请的说明书中所公开的一种水力振荡器，包括密封连接的弹性短节（相当于振动短节）与动力部分（相当于水力驱动总成）。弹性短节包括弹性壳体，弹性壳体内滑动装配有芯轴，所述芯轴与弹性壳体之间设有弹簧，所述芯轴上固定连接有活塞，活塞通过伸缩带动芯轴与弹性壳体相互滑动。所述动力部分包括外壳，外壳内安装有螺旋轴，螺旋轴上安装螺旋叶片，螺旋轴下端设置转阀（即转动阀）以及与转阀面接触的滑阀（即固定阀），所述滑阀通过支撑座安装在外壳内，所述滑阀与转阀之间形成轴向运动的承压面，承压面与支撑座之间设置弹簧。该水力振荡器操作方便，可有效防止钻井管柱卡钻。但是该水力振荡器结构复杂，使用可靠性低。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种使用可靠性高的水力振荡器；本实用新型的目的还在于提供一种上述水力振荡器中的水力驱动总成；本实用新型的目的还在于提供一种安装上述水力振荡器的钻井管柱。

为实现上述目的，本实用新型的水力驱动总成的技术方案是：

方案1，一种水力驱动总成，包括筒状壳体，所述壳体上设有用于供钻井液进入的进液口，所述壳体内设有定子以及能够在定子中转动的转子，所述转子连接有转动阀以及与转动阀面接触的固定阀，所述转动阀上设有与转子偏心的过流孔，所述固定阀上设有至少一对通液孔，所述通液孔在转子转动一定角度时能够与过流孔导通，成对通液孔中的一个通液孔上端过流面积小于另一个通液孔的上端过流面积和过流孔的下端过流面积。

有益效果：钻井液驱动转子转动，转子带动转动阀转动，使转动阀上的过流孔与固定阀上的通液孔相互交错，调制出简谐性压力波，压力波向上传递带动整个水力振荡器振动，本实用新型可有助于提高钻进速度，并且具有结构简单、可靠性高的优点。

方案2，在方案1的基础上进一步改进，所述通液孔在固定阀上均匀布置。通液孔在固定阀上均与布置有助于形成的简谐波更加均匀。

方案3，在方案1的基础上进一步改进，成对的通液孔中心对称。通液孔为中心对称有助于使形成的简谐波更加稳定。

方案4，在方案3的基础上进一步改进，所述通液孔的截面为梯形。梯形通液孔便于设置。

方案5，在方案1的基础上进一步改进，所述转子为单螺旋螺杆。单螺旋螺杆有助于使钻井液驱动转子转动。

本实用新型的水力振荡器的技术方案是：