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一种固井用振动器

2021-03-03 18:42:37

一种固井用振动器

  技术领域

  本实用新型涉及固井完井领域,尤其是涉及一种固井用振动器。

  背景技术

  油井固井作业中,进行常规作业时,水泥浆由管内顶替到管外,水泥浆可能发生沉降或顶替不干净,导致胶结质量差,针对此情况国内外研制了多种水泥固井振动装置,主要区别就在于轴向发生器上。以往的振荡器主要有:1.纯径向振动或纯轴向振动2.径向+泄流泄压式轴向振动3.径向+翻板式轴向振动4.径向+旋转压缩弹簧式轴向振动。

  其缺点主要是:1.振动方向单一2. 泄流泄压式,容易对井壁冲蚀3. 翻板式,板与壳体间间隙太小容易卡阻4. 弹簧式需要克服水流冲击,从而实现轴向振动,这对弹簧的弹性要求很高,易失效。此外,还有一些结构复杂不易安装、加工。

  实用新型内容

  本实用新型的目的在于为解决现有技术的不足,而提供一种固井用振动器。

  本实用新型新的技术方案是:一种固井用振动器,包括壳体、旋流盘A、偏心叶轮、旋流盘B、动力叶轮、轴A、静阀、动阀、销钉、锁紧机构、旋流盘C、搅拌叶轮、轴B、下托盘及固定销,所述的旋流盘A上设有循环孔A,所述的旋流盘B上设有循环孔B,所述的静阀上设有过流通道A,所述的旋流盘A、旋流盘B及静阀通过固定销固定在壳体上,且旋流盘A、旋流盘B及静阀通过轴承安装在轴A上,所述的轴A上且旋流盘A与旋流盘B间固定有偏心叶轮,所述的偏心叶轮上焊接有偏心块,所述的轴A上且旋流盘B与静阀间固定有动力叶轮,所述的静阀一侧且轴A端部通过销钉安装有动阀,且动阀通过锁紧机构固定在轴A上;所述的旋流盘C上设有循环孔C,所述的下托盘上设有过流通道B,所述的旋流盘C及下托盘通过固定销固定在壳体上,所述的旋流盘C及下托盘通过轴承安装在轴B上,所述的轴B上且旋流盘C与下托盘间固定有搅拌叶轮。

  所述的循环孔A、循环孔B及循环孔C各为6个。

  所述的循环孔A、循环孔B及循环孔C的直径为24mm。

  所述的循环孔A、循环孔B及循环孔C的轴线与水平面的夹角为60°。

  所述的动力叶轮、偏心叶轮及搅拌叶轮包括叶轮及轮毂。

  所述的动力叶轮、偏心叶轮及搅拌叶轮的叶轮各为5个。

  所述的叶轮的旋向一致。

  本实用新型的有益效果为:本实用新型多级振动,互不干扰;径向、轴向双向振动;阀门式结构,提高工具的安全性与可靠性,减少井下事故的发生;固井质量提高。

  附图说明

  图1为本实用新型的结构示意图。

  图2为过流通道A关闭的结构示意图。

  图3为过流通道A开启的结构示意图。

  其中:1、壳体,2、旋流盘A,201、循环孔A,3、偏心叶轮,4、偏心块,5、旋流盘B,501、循环孔B,6、动力叶轮,7、轴A,8、静阀,801、过流通道A,9、动阀,10、销钉,11、锁紧机构,12、旋流盘C,1201、循环孔C,13、搅拌叶轮,14、轴B,15、下托盘,1501、过流通道B,16、固定销。

  具体实施方式

  下面结合附图对本实用新型作进一步地说明。

  一种固井用振动器,包括壳体1、旋流盘A2、偏心叶轮3、旋流盘B5、动力叶轮6、轴A7、静阀8、动阀9、销钉10、锁紧机构11、旋流盘C12、搅拌叶轮13、轴B14、下托盘15及固定销16,所述的旋流盘A2上设有循环孔A201,所述的旋流盘B5上设有循环孔B501,所述的静阀8上设有过流通道A801,所述的旋流盘A2、旋流盘B5及静阀8通过固定销16固定在壳体1上,且旋流盘A2、旋流盘B5及静阀8通过轴承安装在轴A7上,所述的轴A7上且旋流盘A2与旋流盘B5间固定有偏心叶轮3,所述的偏心叶轮3上焊接有偏心块4,所述的轴A7上且旋流盘B5与静阀8间固定有动力叶轮6,所述的静阀8一侧且轴A7端部通过销钉10安装有动阀9,且动阀9通过锁紧机构11固定在轴A7上;所述的旋流盘C12上设有循环孔C1201,所述的下托盘15上设有过流通道B1501,所述的旋流盘C12及下托盘15通过固定销16固定在壳体1上,所述的旋流盘C12及下托盘15通过轴承安装在轴B14上,所述的轴B14上且旋流盘C12与下托盘15间固定有搅拌叶轮13。

  所述的循环孔A201、循环孔B501及循环孔C1201各为6个。

  所述的循环孔A201、循环孔B501及循环孔C1201的直径为24mm。

  所述的循环孔A201、循环孔B501及循环孔C1201的轴线与水平面的夹角为60°。

  所述的动力叶轮6、偏心叶轮3及搅拌叶轮13包括叶轮及轮毂。

  所述的动力叶轮6、偏心叶轮3及搅拌叶轮13的叶轮各为5个。

  所述的叶轮的旋向一致。

  一种固井用振动器按功能分为三级:第一级产生径向振动、第二级产生轴向脉冲振动、第三级充分搅拌。旋流盘A2、旋流盘B5及旋流盘C12上均匀布置6个φ24mm的循环孔,循环孔的轴线与水平面角为60°,以便产生液体旋流,从而带动偏心叶轮3、动力叶轮6及搅拌叶轮13旋转。叶轮由叶片和轮毂构成,叶片旋向一致,叶片数量5个。偏心叶轮3由叶轮和偏心块4组成,在水泥浆的动力带动下高速旋转,由于偏心的作用产生径向周期性振动。动阀9通过销钉10及锁紧机构11固定在轴A7上,动力叶轮6旋转带动动阀9随之运动,动阀9旋转静阀8不动,从而导致过流通道A801处的过流面积发生相对改变,从而产生周期性波动,形成轴向脉冲振动。动阀9相对于静阀8做圆周运动,过流面积呈现由小到大再由大到小的周期性变化,且过流面积没有“0”的瞬间,始终保持水泥浆的通畅,不会造成卡阻;无需泄流泄压孔不会对井壁造成冲蚀。搅拌叶轮13在水泥浆的带动下高速旋转,充分混合水泥浆,打碎水泥中的大体积气泡,使水泥浆更加均匀,提高胶结质量,防止水泥发生沉降,提高固井质量。

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