一種井下振動固井工具的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉一種井下振動固井工具。
【背景技術】
[0002]在固井過程中，振動水泥漿是提高固井質量的有效技術手段之一。國內外振動固井工具按作用原理可分為水力脈沖式、機械式、磁致伸縮式、壓電陶瓷式、聲頻式、地面環空水力或空氣脈沖式等振動固井工具，其中水力脈沖式振動固井工具應用最為廣泛。
[0003]水力脈沖式振動固井工具僅能在注水泥、頂替水泥漿過程中產生振動，無法在候凝過程中實現振動。實驗證明，在水泥漿候凝過程中進行振動是提高固井質量的關鍵步驟。機械式、磁致伸縮式、壓電陶瓷式、聲頻式、地面環空水力或空氣脈沖式等振動固井工具雖然能夠在水泥漿候凝過程中實現振動，但是需要地面線纜供電和自帶附屬設備，改變了常規固井工藝，造成固井現場施工復雜。因此迫切需要一種既不改變常規固井工藝又能在水泥漿候凝過程中實現振動的固井工具。

【發明內容】

[0004]為了發明一種不改變常規固井工藝又能在水泥漿候凝過程中實現振動的固井工具，本發明提供了一種井下振動固井工具，該井下振動固井工具能夠在不改變常規固井工藝的情況下，使水泥漿在候凝階段產生振動，從而有效提高固井質量。
[0005]一種井下振動固井工具，包括:
[0006]電機振動組件，用于產生徑向振動，電機振動組件含有電機；
[0007]電池供電組件，用于為電機振動組件供電，電池供電組件含有電池；
[0008]按壓開關，用于開關電機振動組件，該按壓開關與電機振動組件和電池供電組件連接。
[0009]電機振動組件位于電池供電組件的下方，該按壓開關位于電池供電組件的上部。
[0010]該按壓開關包括動觸頭、靜觸頭和用于使動觸頭復位的復位部件，靜觸頭與電池供電組件固定連接，靜觸頭位于所述動觸頭的下方，所述動觸頭能夠上下往復移動。
[0011]電池供電組件包括本體和筒形的上蓋，上蓋固定于本體的上端，上蓋的內壁設有安裝環，電池設置于本體內，靜觸頭的下端與電池的兩級中的一極電連接，所述動觸頭插接于安裝環，所述動觸頭通過線纜與電機的兩級中的一極電連接，電池的兩級中的另一極通過線纜與電機的兩級中的另一極電連接。
[0012]本體含有內筒和外筒，該內筒套設于該外筒內，多個電池設置于所述內筒和外筒之間的環形空間內，所述動觸頭包括開關下桿和插頭，開關下桿沿豎直方向設置，插頭固定于開關下桿的下端，插頭位于安裝環的下方，開關下桿密封插接于安裝環，該內筒的上端與安裝環密封連接，該外筒的上部與上蓋的下端密封連接。
[0013]上蓋的上端內插接有筒形的膠塞座，膠塞座的側壁內插接有開關上桿，開關上桿沿豎直方向設置，開關上桿能夠上下移動，開關上桿的下端與開關下桿的上端連接，當電機振動組件處于關閉狀態時，開關上桿的上端露出膠塞座的側壁。
[0014]電機振動組件包括密封殼體和配重塊，電機固定于該密封殼體內，電機的輸出軸沿豎直方向設置，電機的輸出軸朝下，配重塊固定于電機輸出軸的一側。
[0015]配重塊設置在該密封殼體的下端外，該密封殼體和電機的下端之間設有安裝空腔，電機的輸出軸外套設有筒形的彈簧座和筒形的旋轉環，彈簧座和旋轉環均設置在安裝空腔內，彈簧座位于旋轉環的上方，彈簧座與電機的輸出軸固定連接，旋轉環能夠上下移動，旋轉環與彈簧座之間設有推力彈簧，旋轉環與電機的輸出軸密封連接。
[0016]旋轉環與該密封殼體的下端之間設有靜環，靜環套設于電機的輸出軸外，靜環設置于該密封殼體內，靜環的下端與該密封殼體密封連接，靜環的上端設有環形突起，旋轉環的下端與該環形突起密封連接。
[0017]所述井下振動固井工具還包括套筒，電機振動組件和電池供電組件均套設于套筒內。
[0018]本發明的有益效果是，該工具能夠在水泥漿候凝階段實現井下徑向振動。同時工具設計簡單、加工成本較低、裝配方便。該工具不需要改變現有固井工藝，在進一步提高固井質量的基礎上，簡化了振動固井現場施工工藝。
【附圖說明】
[0019]下面結合附圖對本發明作進一步詳細的描述。
[0020]圖1為井下振動固井工具的總體結構示意圖。
[0021]圖2為電池供電組件的結構示意圖。
[0022]圖3為圖2中A部分的放大示意圖。
[0023]圖4為電機振動組件的結構示意圖。
[0024]其中1.膠塞座，2.電池供電組件，3.電機振動組件，4.套筒；
[0025]201.開關上桿，202.上蓋，203.本體，204.上蓋密封圈，205.上蓋密封墊，206.開關下桿，207.彈簧，208.開關下桿密封圈，209.插頭，210.靜觸頭，211a.電池蓋，211b.電池，212.線纜，213.電纜墊圈，214.線纜密封圈，215.線纜密封蓋，216.下蓋，217.安裝環；
[0026]301.電機線纜，302.電機用上蓋，303.電機線纜密封圈，304.電機線纜墊圈，305.電機線纜密封蓋，306.電機用本體，307.電機用上蓋密封圈，308.電機，309.電機套筒，310.螺釘，311.電機用下蓋，312.電機用下蓋密封圈，313.靜環，314.靜環密封圈，315.旋轉環，316.推力彈簧，317.旋轉環密封圈，318.彈簧座，319.配重塊，320.安裝空腔。
【具體實施方式】
[0027]需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結合實施例來詳細說明本發明。
[0028]—種井下振動固井工具，包括:電機振動組件3、電池供電組件2和按壓開關，其中，電機振動組件3用于產生徑向振動，電機振動組件3含有電機308 ;電池供電組件2用于為電機振動組件3供電，電池供電組件2含有電池211b ;按壓開關用于開關電機振動組件3，該按壓開關與電機振動組件3和電池供電組件2連接，如圖1所示。
[0029]該按壓開關與電機振動組件3和電池供電組件2連接并且能夠形成閉合回路，如圖1所示，通過按下該按壓開關可以啟動電機振動組件3產生徑向振動，即垂直于圖1中軸線方向的振動從而用于固井。
[0030]在本實施例中，電機振動組件3位于電池供電組件2的下方，該按壓開關位于電池供電組件2的上部，該按壓開關為通過按壓的方式實現開關轉換的開關。具體的，該按壓開關包括動觸頭、靜觸頭210和用于使動觸頭復位的復位部件，靜觸頭210與電池供電組件2固定連接，靜觸頭210位于所述動觸頭的下方，所述動觸頭能夠上下往復移動。其中，該復位部件可以為彈簧207。
[0031]電池供電組件2包括本體203和筒形的上蓋202，上蓋202固定于本體203的上端，上蓋202的內壁設有安裝環217，安裝環217的軸線與上蓋202的軸線重合，電池211b設置于本體203內，靜觸頭210的下端與電池211b的兩級中的一極電連接，所述動觸頭插接于安裝環217，所述動觸頭通過線纜與電機308的兩級中的一極電連接，電池211b的兩級中的另一極通過線纜與電機308的兩級中的另一極電連接。具體的，如圖2所示，靜觸頭210的下端通過環形的電池蓋211a與電池211b的正極電連接，所述動觸頭通過線纜與電機308的負極電連接，電池211b的負極通過線纜與電機308的正極電連接。電池211b也可以為多個電池通過串聯和并聯組合在一起的電池組。
[0032]在本實施例中，本體203含有內筒和外筒，該內筒套設于該外筒內，該內筒內含有沿豎直方向貫通的流通通道，多個電池211b設置于所述內筒和外筒之間的環形空間內。所述動觸頭包括開關下桿206和插頭209，開關下桿206沿豎直方向設置，插頭209固定于開關下桿206的下端，插頭209位于安裝環217的下方，開關下桿206密封插接于安裝環217，如圖3所示。開關下桿206的上端為圓盤狀，彈簧207的上端與開關下桿206上端的該圓盤頂抵，彈簧207的下端與安裝環217頂抵。該內筒的上端與安裝環217密封連接，該外筒的上部與上蓋202的下端密封連接。
[0033]上蓋202的上端內插接有筒形的膠塞座1，膠塞座1、電池供電組件2和電機振動組件3從上向下依次連接，膠塞座I與膠塞相匹配，膠塞座I的側壁內插接有開關上桿201，開關上桿201沿豎直方向設置，開關上桿201能夠上下移動，開關上桿201的下端與開關下桿206的上端連接，當電機振動組件3處于關閉狀態時，開關上桿201的上端露出膠塞座I的側壁。通過向下按壓開關上桿201，可以使開關上桿201、開關下桿206和插頭209同時向下移動，從而使插頭209與靜觸頭210對應連接，使電機308和電池211b通過該按壓開關形成閉合回路而導通。當向下按壓開關上桿201的力去除后，在彈簧207的作用下，開關上桿201、開關下桿206和插頭209同時向上移動，插頭209與靜觸頭210不再連接，使電機308和電池211b之間電路斷開。
[0034]在本實施例中，開關上桿201穿過膠塞座I的內部，開關上桿201與膠塞座I的內部孔之間是間隙配合；膠塞座I通過螺紋連接固定在上蓋202的頂部；上蓋202通過螺紋連接固定在本體203的上部，上蓋202和本體203的內部縫隙通過上蓋密封圈密封20