[发明专利]一种激振器

说明书

本发明提出了一种激振器，包括外筒组件，设置在所述外筒组件内的活塞装置，所述活塞装置在脉冲发生器发出的脉冲压力作用下沿轴向周期性振动；以及套设在所述外筒组件内的振动芯轴，所述振动芯轴的下端连接所述活塞装置，并随所述活塞装置振动而伸缩。本发明通过脉冲发生器发出脉冲压力推动活塞周期性振动，从而带动钻柱周期性移动，使钻柱与井壁之间的静摩擦力转化为动摩擦力，减小整体的阻力。

技术领域

本发明涉及一种激振器，属于油气勘探开发技术领域。

背景技术

随着非常规油气勘探开发的进程的加快，大位移井、水平井技术因其具有巨大经济效益并能够满足特殊作业目的而得以迅速推广应用。长水平段钻进过程中，随着井斜角的增大和裸眼井段长度的增加，钻柱由于重力作用与井壁长距离接触，钻柱与井壁间的摩阻(包括轴向摩擦力和摩擦扭矩)较大，导致滑动钻进时加不上钻压，工具面摆放困难、机械钻速很低。因此随着大位移井、水平井施工数量的增加，如何有效地减小钻柱的摩阻以提高机械钻速、增加井眼延伸能力成为研究和施工的重点之一。

目前，国内外应用于大位移井、水平井钻井的减摩阻方法主要有以下几个方面：钻井液性能的调节；加强井壁稳定性措施；加强固相控制技术；井眼轨迹的优化；优化钻具组合；使用各类减阻工具等。

水力振荡器是一种降摩减阻专用工具，由脉冲发生器、振动发生器两部分组成，现有水力振荡器存在压降高、振动力小的问题，导致超长水平井减阻效果不明显，托压问题依然很严重。

发明内容

针对现有技术中所存在的上述技术问题，本发明提出了一种激振器，通过脉冲发生器发出脉冲压力推动活塞周期性振动，从而带动钻柱周期性移动，使钻柱与井壁之间的静摩擦力转化为动摩擦力，减小整体的阻力。

本发明提出了一种激振器，包括：

外筒组件，

设置在所述外筒组件内的活塞装置，所述活塞装置在脉冲发生器发出的脉冲压力作用下沿轴向周期性振动；以及

套设在所述外筒组件内的振动芯轴，所述振动芯轴的下端连接所述活塞装置，并随所述活塞装置振动而伸缩。

本发明的进一步改进在于，所述活塞装置包括圆柱形的活塞块，所述活塞块的中部设置有中心孔，所述振动芯轴插接在所述中心孔内；所述活塞块的侧面设置有若干销钉孔，所述销钉孔内设置有连接所述振动芯轴的销钉。

本发明的进一步改进在于，所述外筒组件包括设置在下部的外壳体，以及设置在上部的花键外筒；所述活塞装置设置在所述外壳体内，所述振动芯轴与所述花键外筒之间通过花键机构相连。

本发明的进一步改进在于，所述花键外筒的上端在所述外壳体内形成台阶机构，所述台阶结构到所述活塞块下端的环形空间内设置有复位碟簧。

本发明的进一步改进在于，所述复位碟簧的两端分别设置有碟簧挡圈，所述碟簧挡圈上设置有若干通孔，所述通孔与所述花键外筒的上端面错开。

本发明的进一步改进在于，所述外壳体的侧壁上设置有呼吸孔。

本发明的进一步改进在于，所述活塞块的侧面设置有凹圈，所述销钉孔设置在所述凹圈内；并且所述凹圈上设置有圆形的挡圈，所述挡圈当在所述销钉的外侧。

本发明的进一步改进在于，所述花键外筒的外壁上设置有防掉销，所述振动芯轴的外壁上设置有一周限位凹槽，所述振动芯轴随所述活塞装置移动时，所述防掉块始终在所述限位凹槽内移动。

本发明的进一步改进在于，所述活塞块的侧壁上设置有密封件，所述密封件密封所述活塞块与所述外壳体之间的间隙。

本发明的进一步改进在于，所述花键外筒的内壁上设置有滑动密封件，密封所述花键外筒与所述振动芯轴之间的缝隙。

与现有技术相比，本发明的优点在于：