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一种多级活塞增强型振荡短节


技术摘要:
本发明公开了一种多级活塞增强型振荡短节,主要由花键轴、防尘圈、组合动密封、花键套、密封圈、蓄能体、油封丝堵、卡簧、防松螺钉、承压套、防掉接头、碟簧、预紧垫片、呼吸油封、上限位接头、上增压筒体、V型圈挡环、V型密封圈、压环、上增压活塞杆、隔离活塞、隔离  全部
背景技术:
石油、天然气钻探过程中大位移井钻井会产生钻遇多夹层、钻压传递不佳、机械钻 速太低、钻柱发生弯曲和屈曲、扭矩波动、工具面控制不佳、严重弯曲井眼等问题,导致钻柱 摩阻过大,钻压下传困难。水力振荡器可以作为解决上述问题的手段,克服以上问题即通过 变静摩擦为动摩擦降低摩擦力实现钻压的准确传递。目前在水力振荡器现场应用过程中, 普遍存在压耗过高,导致地面机泵超负荷运转,不利于安全生产的问题。
技术实现要素:
本发明的目的在于针对现有技术存在的问题,提供一种多级活塞增强型振荡短节 以提高水力振荡器效率。通过多级活塞增强型振荡短节可以减少井下钻具组合与井眼之间 摩阻,使钻压准确有效的传递到钻头上,改善钻压的传递,减少扭转振动。 本发明的技术方案是: 一种多级活塞增强型振荡短节包括,套接限位配合的花键轴、花键套;自上而下连接在 花键套下方的蓄能体、增压筒体、下接头;自上而下连接在花键轴下方的上限位接头、增压 活塞、下限位接头;以及设置在蓄能体和花键轴环空内的碟簧;其中:所述增压筒体由上增 压筒体和下增压筒体连接组成,并在上增压筒体和下增压筒体连接处设有内凸沿;所述增 压活塞由分别设置在上增压筒体和下增压筒体内的上增压活塞和下增压活塞组成;上增压 活塞上部通过上限位接头分别与花键轴连接和碟簧联动,上增压活塞下方的上增压活塞杆 延伸至下增压活塞下部;上增压活塞杆下端与下限位接头滑动密封插接配合,上增压活塞 杆外部与上增压筒体和下增压筒体连接处的内凸沿构成轴向滑动密封配合,下限位接头连 接在下接头内;下增压活塞套装在上增压活塞杆外,上部与上增压活塞杆联动配合,下部与 下限位接头阻挡配合;上增压活塞和下增压活塞分别与上增压筒体和下增压筒体构成滑动 密封配合;沿上增压活塞杆或上增压活塞杆和下限位接头轴向上、下设有径向活塞通孔, 上、下活塞通孔分别与上增压活塞和下增压活塞的活塞腔连通。 上述方案进一步包括: 花键轴花键下端外部连接有防掉接头连接,防掉接头外部套装有承压套。 上增压活塞和下增压活塞上套装有V型圈挡环、V型密封圈、压环,并通过活塞锁紧 环锁紧限位。 上增压活塞杆与上增压筒体和下增压筒体连接处的内凸沿向下套装有隔离活塞、 往复动密封、隔离活塞限位接头和隔离支撑套。 蓄能体上设有注油孔,注油孔用油封丝堵与卡簧封堵,蓄能体内的碟簧处还装有 预紧垫片。 3 CN 111577140 A 说 明 书 2/3 页 上增压筒体上设有呼吸孔,呼吸孔上装有呼吸油封和卡簧。 下增压筒体上设有呼吸孔。 在花键轴与花键套之间设有防尘圈和组合动密封。 本发明的多级活塞增强型振荡短节的工作原理是:当水力振荡器脉冲短节产生压 力脉冲式,下部压力脉冲通过钻具内孔向上传递至上、下增压筒体内的上下活塞,脉冲压力 作用在承压活塞面上,产生压力作用向上依次通过上增压活塞杆、上限位接头,最后作用在 在工具花键轴上,花键轴相对花键体上移,碟簧蓄能;脉冲压力减小,碟簧储蓄能量释放,花 键心轴突出花键体的部分缩回,压力消失,碟簧使心轴返回初始位置,完成一次振荡,在上、 下增压筒体上设有呼吸孔,使钻具内外压力差平衡,脉冲压力反馈作用于活塞的冲击振荡 周而复始循环。 本发明的有益效果是:本发明通过改进振动短节压力反馈环节,增大反馈面积,来 解决水力脉冲发生装置压耗高的问题。工具结构简单,成本低,钻井提速提效效果明显。 附图说明 图1为本发明的一种多级活塞增强型振荡短节结构示意图。 其中:1  花键轴,2 防尘圈,3  组合动密封,4  花键套,5  密封圈,6蓄能体,7  油封 丝堵,8  卡簧,9  O型密封圈,10  防松螺钉,11  承压套,12  防掉接头,13  碟簧,14  预紧垫 片,15  螺钉,16  密封圈,17  卡簧,18呼吸油封,19  密封圈,20  上限位接头,21上增压筒体, 22  压环,23  V型圈挡环,24  V型密封圈,25支撑环,26上增压活塞,27  上增压活塞杆,28 隔 离活塞,29  往复动密封,30  隔离活塞限位接头,31  隔离支撑套,32  活塞锁紧环,33  夹布 挡环,34 下增压活塞,35 下增压筒体,36 下限位接头,37下接头。
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