本发明公开了一种井下降摩减扭的摆振钻具，所述钻具包括上接头、上喷嘴、筒体、中喷嘴、上定位套、下定位套、下喷嘴、分流板、径向振动短节和下接头组成。所述上喷嘴、上定位套、中喷嘴、下定位套和下喷嘴构成两个谐振腔；高压钻井液流经这两个谐振腔，由自激原理产生压力脉冲振动，振动力带动钻具产生轴向振动；流经谐振腔后的压力脉动钻井液冲击分流板，并经其上小孔进入径向振动短节；钻井液冲击径向振动短节中的振动小球，振动小球使流过短节喷嘴的钻井液压力变化并作用在筒体上实现径向振动，所述摆振钻具能同时产生轴向和径向振动，结构简单，尺寸较短，更有利于定向钻井作业的降摩减扭。
1.一种井下降摩减扭的摆振钻具，包括上接头(1)，所述上接头(1)上部设置与钻杆匹配的螺纹母扣(1-1)，所述螺纹母扣(1-1)下设置与其轴向连通的入液通道(1-2)，其特征在于：所述上接头(1)下端与筒体(3)螺纹连接，内部形成连通的空腔，所述空腔内从上往下依次轴向定位设置上喷嘴(2)、上定位套(4-1)、中喷嘴(5)、下定位套(4-2)、下喷嘴(6)、分流板(7)和径向振动短节(8)；
所述中喷嘴(5)侧面密封固定于所述筒体(3)内壁，所述中喷嘴(5)与其上方的所述上定位套(4-1)构成第一谐振腔(45)；
所述上喷嘴(2)侧面密封固定于所述上接头(1)内壁，且其上下端分别连通所述入液通道(1-2)和所述第一谐振腔(45)；
所述下喷嘴(6)侧面密封固定于所述筒体(3)内壁，所述下喷嘴(6)与其上部的所述下定位套(4-2)构成第二谐振腔(46)，且所述第二谐振腔(46)通过所述中喷嘴(5)内腔与所述第一谐振腔(45)连通；
所述径向振动短节(8)密封固定于所述筒体(3)内壁，所述分流板(7)设置于所述径向振动短节(8)与所述下喷嘴(6)之间，且所述第二谐振腔(46)通过所述下喷嘴(6)和分流板(7)与所述径向振动短节(8)连通；
所述筒体(3)下端与下接头(11)螺纹连接，且所述下接头(11)的内腔与所述径向振动短节(8)连通，共同构成出液通道(11-1)；所述下接头(11)下端为螺纹公扣(14)；
所述径向振动短节(8)包括形成内部U型喷嘴腔(8-2)的本体(8-1)以及置于所述喷嘴腔(8-2)内的振动小球(8-3)，所述本体(8-1)还包括其下端设置的带孔的连接台阶(9)；所述本体(8-1)上下端分别设置上固定台阶(8-4)和下固定台阶(10)，所述上固定台阶(8-4)和下固定台阶(10)外侧密封固定于所述筒体(3)内壁，内侧为圆柱孔，所述本体(8-1)侧周开设多个径向喷嘴(8-5)，且所述本体(8-1)与上固定台阶(8-4)、筒体(3)以及下固定台阶(10)共同构成环形通道(8-6)，所述环形通道(8-6)上部通过所述的径向喷嘴(8-5)与喷嘴腔(8-2)连通，下部通过带孔的连接台阶(9)与所述出液通道(11-1)连通。
2.根据权利要求1所述的一种井下降摩减扭的摆振钻具，其特征在于：所述上喷嘴(2)内部采用渐缩型喷嘴，渐缩角为20°～25°；所述中喷嘴(5)、下喷嘴(6)为普通喷嘴，其外部的碰撞壁的锥形角为120°；所述的上喷嘴(2)长度L1与上喷嘴(2)出口的直径d1的比值为2.2～2.6；所述第一谐振腔(45)和第二谐振腔(46)的直径相同，且与所述上喷嘴(2)出口直径d1的比值为6.0～6.4；所述中喷嘴(5)直径d2与所述上喷嘴(2)出口直径d1的比值为1.2～
1.4；所述下喷嘴(6)直径d3与所述上喷嘴(2)出口直径d1的比值为1.2～1.4。
3.根据权利要求1所述的一种井下降摩减扭的摆振钻具，其特征在于：所述分流板(7)外侧密封固定于所述上固定台阶(8-4)的圆柱孔内，且与喷嘴腔(8-2)连通。
4.根据权利要求1所述的一种井下降摩减扭的摆振钻具，其特征在于：所述振动小球(8-3)为与喷嘴腔(8-2)相匹配的形状，且尺寸略小于喷嘴腔(8-2)。
5.根据权利要求4所述的一种井下降摩减扭的摆振钻具，其特征在于：所述本体(8-1)侧周向分3层均布24、32、48个等径的圆柱的径向喷嘴(8-5)，轴向均布角分别为60°、45°、
30°；所述带孔的连接台阶(9)沿周向均布3～6个等径的圆柱孔；所述分流板(7)沿周向均布
4～6个等径的小孔；所述振动小球(8-3)直径是所述喷嘴腔(8-2)直径的0.85～0.9倍；其长度是喷嘴腔(8-2)长度的0.8～0.85倍。
6.根据权利要求3所述的一种井下降摩减扭的摆振钻具，其特征在于：所述上喷嘴(2)、上定位套(4-1)、中喷嘴(5)、下定位套(4-2)、下喷嘴(6)、分流板(7)、径向振动短节(8)和轴向定位台阶(10)与所述上接头(1)或筒体(3)的内壁间隙配合。
7.根据权利要求6所述的一种井下降摩减扭的摆振钻具，其特征在于：所述上喷嘴(2)与所述上接头(1)内壁之间设置有两道0型密封圈Ⅰ(12)，且两道所述0型密封圈Ⅰ(12)与所述上喷嘴(2)外部开设的两道密封槽匹配；所述中喷嘴(5)与所述筒体(3)内壁之间设置有一道0型密封圈Ⅰ(12)，且所述0型密封圈Ⅰ(12)与所述中喷嘴(5)外部开设的一道密封槽匹配；所述下喷嘴(6)与所述筒体(3)内壁之间设置有一道0型密封圈Ⅰ(12)，且所述0型密封圈Ⅰ(12)与所述下喷嘴(6)外部开设的一道密封槽匹配；所述分流板(7)与所述径向振动短节(8)之间设置有1道0型密封圈Ⅱ(13)，且所述0型密封圈Ⅱ(13)与所述分流板(7)外部开设的一道密封槽匹配，所述0型密封圈Ⅰ(12)和0型密封圈Ⅱ(13)为丁腈橡胶；所述上喷嘴(2)、上定位套(4-1)、中喷嘴(5)、下定位套(4-2)、下喷嘴(6)、筒体(3)和0型密封圈Ⅰ(12)组成轴向振动部分；所述分流板(7)、径向振动短节(8)、振动小球(8-3)、筒体(3)和0型密封圈Ⅱ(13)组成径向振动部分。
8.根据权利要求2所述的一种井下降摩减扭的摆振钻具，其特征在于：所述分流板(7)与径向振动短节(8)一体成型，且所述上固定台阶(8-4)与所述筒体(3)内壁的密封固定方式为焊接。
9.根据权利要求1所述的一种井下降摩减扭的摆振钻具，其特征在于：所述上接头(1)、上喷嘴(2)、上定位套(4-1)、中喷嘴(5)、下定位套(4-2)、下喷嘴(6)、分流板(7)、径向振动短节(8)和下接头(11)均为钢制材料，且所述上定位套(4-1)和下定位套(4-2)内壁敷一层聚四氟乙烯，所述中喷嘴(5)和下喷嘴(6)的碰撞壁以及径向振动短节(8)的径向喷嘴(8-5)出口对应的筒体(3)内壁镀硬质合金。
一种井下降摩减扭的摆振钻具
技术领域
[0001] 本发明涉及一种用于石油钻采开发过程中的井下振动工具，特别是一种钻井过程中用于降摩减扭的摆振钻具。
背景技术
[0002] 钻井工程是油气藏开发中投资大、风险高的工程，它的费用占勘探开发成本的50％以上。而当前水平井、大斜度井、大位移井在我国的油气钻探中使用比例越来越高，主要得益于其较好的投入产出比。然而在大位移井和水平井的钻进过程中，随着井深、水平段和大位移段的增加，井下摩阻大，钻压传递困难，作业效率低等问题凸显出来。因此滑动钻进过程的摩阻释放问题已经成为制约现代钻井快速安全钻井的技术瓶颈，摩阻释放问题已成为石油钻井领域重要的基础科学理论课题。
[0003] 目前解决上述问题的一种方法是使用水力振荡器，已有的水力振荡器大多是利用旋转阀脉冲的原理使得经过的钻井液产生间歇性的脉冲压力波动，从而实现工具整体的振动。虽然能达降摩减扭的功能，但其在结构上有阻断了液流，不利于钻井液的整体循环。
[0004] 此外，现有技术能同时产生轴向和径向振动功能的水力振荡器结构复杂，成本较高而且整体的尺寸过于庞大，无法得到广泛的运用，这在一定程度上制约着钻进速率和油气藏开发效益的提升，因此，需要提供一种结构相对简单，能同时产生轴向和径向振动，且具备较好降摩减扭效果的井下工具，使其在石油钻采开发领域得到广泛的应用。
发明内容
[0005] 针对现有技术的不足，本发明提供了一种井下降摩减扭的摆振钻具，能同时产生轴向和径向振动，且结构简单，具备较好的降摩减扭效果。
[0006] 为了达到上述的目的，本发明所采用的技术方案是：
[0007] 一种井下降摩减扭的摆振钻具，包括上接头，所述上接头上部设置与钻杆匹配的螺纹母扣，所述螺纹母扣下设置与其轴向连通的入液通道，所述上接头下端与筒体螺纹连接，内部形成连通的空腔，所述空腔内从上往下依次轴向定位设置上喷嘴、上定位套、中喷嘴、下定位套、下喷嘴、分流板和径向振动短节。
[0008] 上述轴向定位的方式具体为：所述上喷嘴上端利用所述上接头内部台阶轴向定位，下端利用所述上定位套轴向定位，所述上定位套分别利用上喷嘴下端和中喷嘴上端轴向定位，所述中喷嘴上、下端利用所述上定位套和下定位套轴向定位，所述下定位套利用中喷嘴下端和下喷嘴上端轴向定位，所述下喷嘴上端利用所述下定位套轴向定位，下端利用所述径向振动短节的上固定台阶轴向定位，所述分流板通过主体上端的台阶轴向定位，所述径向振动短节上端通过下喷嘴的台阶轴向定位，下端通过下接头上端的台阶轴向定位。
[0009] 所述中喷嘴侧面密封固定于所述筒体内壁，所述中喷嘴与其上方的所述上定位套构成第一谐振腔；所述上喷嘴侧面密封固定于所述上接头内壁，且其上下端分别连通所述入液通道和所述第一谐振腔；所述下喷嘴侧面密封固定于所述筒体内壁，所述下喷嘴与其上部的所述下定位套构成第二谐振腔，且所述第二谐振腔通过所述中喷嘴内腔与所述第一谐振腔连通；所述的上定位套和下定位套为尺寸相同的常规圆柱形套筒，其上端开设与上喷嘴和中喷嘴连接的孔，下端与中喷嘴和下喷嘴密封连接，形成第一谐振腔和第二谐振腔。所述径向振动短节密封固定于所述筒体内壁，所述分流板设置于所述径向振动短节与所述下喷嘴之间，且所述第二谐振腔通过所述下喷嘴和分流板与所述径向振动短节连通；所述筒体下端与下接头螺纹连接，且所述下接头的内腔与所述径向振动短节连通，共同构成出液通道；所述下接头下端为螺纹公扣。
[0010] 需要注意的是，所述的摆振工具为轴对称的圆柱形工具，其内部的构件相应与其匹配；所述密封固定即为固定且密封；所述下接头与所述筒体螺纹连接时，其上端的台阶刚好压紧所述的上喷嘴、上定位套、中喷嘴、下定位套、下喷嘴以及径向振动短节的轴向台阶，下部的螺纹公扣用于与钻杆连接。
[0011] 高压钻井液流过所述的第一谐振腔和第二谐振腔时，钻井液与腔室相互作用由自激原理产生压力脉冲振动，利用水力学中的赫姆霍兹原理,从而带动钻具产生轴向振动；流经赫姆霍兹谐振腔的钻井液产生压力脉动作用到分流板上，而后高压钻井液经过分流板的几个小孔后进入径向振动短节的喷嘴腔中，钻井液冲击振动小球，小球振动使得经过径向振动短节上的多个喷嘴的流体产生径向的压力波动并作用在筒体上，由筒体带动钻具实现径向振动。
[0012] 进一步的是，所述径向振动短节包括形成内部U型喷嘴腔的本体以及置于所述喷嘴腔内的振动小球，所述本体还包括其下端设置的带孔的连接台阶；所述本体上下端分别设置上固定台阶和下固定台阶，所述上固定台阶和下固定台阶外侧密封固定于所述筒体内壁，内侧为圆柱孔，所述本体侧周开设多个径向喷嘴，且所述本体与上固定台阶、筒体以及下固定台阶共同构成环形通道，所述环形通道上部通过所述的径向喷嘴与喷嘴腔连通，下部通过带孔的连接台阶与所述出液通道连通。喷嘴腔出来的钻井液经过所述环形通道，通过带孔的连接台阶的孔通往出液通道。
[0013] 进一步的是，所述上喷嘴内部采用渐缩型喷嘴，渐缩角为20°～25°；所述中喷嘴、下喷嘴为普通喷嘴，其外部的碰撞壁的锥形角为120°；所述的上喷嘴长度L1与上喷嘴出口的直径d1的比值为2.2～2.6；所述第一谐振腔和第二谐振腔的直径相同，且与所述上喷嘴出口直径d1的比值为6.0～6.4；所述中喷嘴直径d2与所述上喷嘴出口直径d1的比值为1.2～1.4；所述下喷嘴直径d3与所述上喷嘴出口直径d1的比值为1.2～1.4。优选的上述尺寸，利于轴向和径向振动的产生。
[0014] 进一步的是，所述分流板外侧密封固定于所述上固定台阶的圆柱孔内，且与喷嘴腔连通。分流板起到分流的作用，对振动小球的冲刷效果更好，更利于小球在喷嘴腔内做摆动，产生径向振动的效果更好。
[0015] 进一步的是，所述振动小球为与喷嘴腔相匹配的形状，且尺寸略小于喷嘴腔，使钻井液流过时，振动小球能在喷嘴腔里面作小幅度的轴向和径向摆动，产生径向振动。
[0016] 进一步的是，所述本体侧周向分3层均布24、32、48个等径的圆柱的径向喷嘴，轴向均布角分别为60°、45°、30°；所述带孔的连接台阶沿周向均布3～6个等径的圆柱孔；所述分流板沿周向均布4～6个等径的小孔；所述振动小球直径是所述喷嘴腔直径的0.85～0.9倍；其长度是喷嘴腔长度的0.8～0.85倍。优选的上述尺寸，使所述径向振动短节能产生更好的径向振动。
[0017] 作为优选的一种配合方式，所述上喷嘴与所述上接头内壁间隙配合，所述上定位套、中喷嘴、下定位套、下喷嘴、分流板、径向振动短节与筒体的内壁间隙配合，更利于工具的装配，降低制造成本。
[0018] 进一步的是，所述上喷嘴与所述上接头内壁之间设置有两道0型密封圈Ⅰ，且两道所述0型密封圈Ⅰ与所述上喷嘴外部开设的两道密封槽匹配；所述中喷嘴与所述筒体内壁之间设置有一道0型密封圈Ⅰ，且所述0型密封圈Ⅰ与所述中喷嘴外部开设的一道密封槽匹配；所述下喷嘴与所述筒体内壁之间设置有一道0型密封圈Ⅰ，且所述0型密封圈Ⅰ与所述下喷嘴外部开设的一道密封槽匹配；所述分流板与所述径向振动短节之间设置有1道0型密封圈Ⅱ，且所述0型密封圈Ⅱ与所述分流板外部开设的一道密封槽匹配，所述0型密封圈Ⅰ和0型密封圈Ⅱ为丁腈橡胶。作为密封的一种优选方式，上述的方案密封效果好，且利于装配。
[0019] 进一步的是，所述分流板与径向振动短节一体成型，且所述上固定台阶与所述筒体内壁的密封固定方式为焊接。作为一种固定和密封的方式，采用上述的焊接方式，固定更稳固，密封效果好。
[0020] 进一步的是，所述上接头、上喷嘴、上定位套、中喷嘴、下定位套、下喷嘴、分流板、径向振动短节和下接头均为钢制材料，且所述上定位套和下定位套内壁敷一层聚四氟乙烯，所述中喷嘴和下喷嘴的碰撞壁以及径向振动短节的径向喷嘴出口对应的筒体内壁镀硬质合金。保证工具的强度和耐冲蚀。
[0021] 本发明的有益效果是：
[0022] 1、与现有技术相比，本发明利用水力学中的赫姆霍兹原理，通过双腔室之间的谐振腔达到了产生水力脉冲，实现轴向振动。同时，通过径向振动短节的结构设计，实现径向振动，能同时实现轴向和径向的振动，且结构简单，具备较好的降摩减扭效果。
[0023] 2、与现有的能同时实现轴向和径向的工具相比，由于内部没有螺杆钻具，本发明的摆振工具整体尺寸可设计的较短；质量轻便，能够在同一口井的不同部位安装2～3个；从整体上提高钻井效率，特别适用于定向井、水平井、大斜度井。
[0024] 3、同时该发明还具有结构简单，维护、维修方便的优点，成本低。
附图说明
[0025] 下面结合附图对本发明作进一步详细说明。
[0026] 图1为本发明一个实施例所述的摆振钻具的剖视结构示意图；
[0027] 图2为上接头的半剖结构示意图；
[0028] 图3为筒体的半剖结构示意图；
[0029] 图4为下接头的半剖结构示意图；
[0030] 图5为上定位套的半剖结构示意图；
[0031] 图6为上喷嘴的半剖结构示意图；
[0032] 图7为中喷嘴的半剖结构示意图；
[0033] 图8为下喷嘴的半剖结构示意图；
[0034] 图9为径向振动短节的半剖结构示意图；
[0035] 图10为径向振动短节的径向喷嘴数量为32，均布角为45°的剖面示意图；
[0036] 图11为径向振动短节的带孔的连接台阶的通孔数量为4，均布角为90°的剖面示意图；
[0037] 图12为振动小球的正视图。
[0038] 图中：1、上接头；1-1、螺纹母扣；1-2、入液通道；2、上喷嘴；3、筒体；4-1、上定位套；4-2、下定位套；5、中喷嘴；6、下喷嘴；7、分流板；8、径向振动短接；8-1、本体；8-2、喷嘴腔；8-
3、振动小球；8-4、上固定台阶；8-5、径向喷嘴；8-6、环形通道；9、带孔的连接台阶；10、下固定台阶；11、下接头；11-1、出液通道；12、0型密封圈Ⅰ；13、0型密封圈Ⅱ；14、螺纹公扣。
具体实施方式
[0039] 为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合实施例对本发明作进一步阐述，但并不是对本发明保护范围的限制。
[0040] 实施例一：
[0041] 在本实施例中，如图1～12所示，一种井下降摩减扭的摆振钻具，包括上接头1，所述上接头1上部设置与钻杆匹配的螺纹母扣1-1，所述螺纹母扣1-1下设置与其轴向连通的入液通道1-2，所述上接头1下端与筒体3螺纹连接，内部形成连通的空腔，所述空腔内从上往下依次轴向定位设置上喷嘴2、上定位套4-1、中喷嘴5、下定位套4-2、下喷嘴6、分流板7和径向振动短节8。
[0042] 所述上喷嘴2上端利用所述上接头1内部台阶轴向定位，下端利用所述上定位套4-1轴向定位，所述上定位套4-1分别利用上喷嘴2下端和中喷嘴5上端轴向定位，所述中喷嘴5上、下端利用所述上定位套4-1和下定位套4-2轴向定位，所述下定位套4-2利用中喷嘴5下端和下喷嘴6上端轴向定位，所述下喷嘴6上端利用所述下定位套4-2轴向定位，下端利用所述径向振动短节8的上固定台阶8-4轴向定位，所述分流板7通过主体8-1上端的台阶轴向定位，所述径向振动短节8上端通过下喷嘴6的台阶轴向定位，下端通过下接头11上端的台阶轴向定位。
[0043] 所述中喷嘴5侧面密封固定于所述筒体3内壁，所述中喷嘴5与其上方的所述上定位套4-1构成第一谐振腔45。
[0044] 所述上喷嘴2侧面密封固定于所述上接头1内壁，且其上下端分别连通所述入液通道1-2和所述第一谐振腔45。
[0045] 所述下喷嘴6侧面密封固定于所述筒体3内壁，所述下喷嘴6与其上部的所述下定位套4-2构成第二谐振腔46，且所述第二谐振腔46通过所述中喷嘴5内腔与所述第一谐振腔45连通。
[0046] 所述的上定位套4-1和下定位套4-2为尺寸相同的常规圆柱形套筒，其上端分别开设与上喷嘴2和中喷嘴5连接的孔，下端分别与中喷嘴5和下喷嘴6密封连接，形成第一谐振腔45和第二谐振腔46。
[0047] 所述径向振动短节8密封固定于所述筒体3内壁，所述分流板7设置于所述径向振动短节8与所述下喷嘴6之间，且所述第二谐振腔46通过所述下喷嘴6和分流板7与所述径向振动短节8连通。
[0048] 所述筒体3下端与下接头11螺纹连接，且所述下接头11的内腔与所述径向振动短节8连通，共同构成出液通道11-1；所述下接头11下端为螺纹公扣14。
[0049] 所述的摆振工具为轴对称的圆柱形工具，其内部的构件相应与其匹配；所述密封固定即为固定且密封；所述下接头11与所述筒体3螺纹连接时，其上端的台阶刚好压紧所述的上喷嘴2、上定位套4-1、中喷嘴5、下定位套4-2、下喷嘴6以及径向振动短节8，下部的螺纹公扣14用于与钻杆连接。
[0050] 作为一种优化方案，所述径向振动短节8包括形成内部U型喷嘴腔8-2的本体8-1以及置于所述喷嘴腔8-2内的振动小球8-3，所述本体8-1还包括其下端设置的带孔的连接台阶9；所述本体8-1上下端分别设置上固定台阶8-4和下固定台阶10，所述上固定台阶8-4和下固定台阶10外侧密封固定于所述筒体3内壁，内侧为圆柱孔，所述本体8-1侧周开设多个径向喷嘴8-5，且所述本体8-1与上固定台阶8-4、筒体3以及下固定台阶10共同构成环形通道8-6，所述环形通道8-6上部通过所述的径向喷嘴8-5与喷嘴腔8-2连通，下部通过带孔的连接台阶9与所述出液通道11-1连通。喷嘴腔8-2出来的钻井液经过所述环形通道8-6，通过带孔的连接台阶9的孔通往出液通道11-1。
[0051] 作为一种优化方案，所述上喷嘴2内部采用渐缩型喷嘴，渐缩角为22°；所述中喷嘴5、下喷嘴6为普通喷嘴，其外部的碰撞壁的锥形角为120°；所述的上喷嘴2长度L1与上喷嘴2出口的直径d1的比值为2.4；所述第一谐振腔45和第二谐振腔46的直径相同，且与所述上喷嘴2出口直径d1的比值为6.2；所述中喷嘴5直径d2与所述上喷嘴2出口直径d1的比值为1.3；
所述下喷嘴6直径d3与所述上喷嘴2出口直径d1的比值为1.3。优选的上述尺寸，利于轴向和径向振动的产生。
[0052] 作为一种优化方案，所述分流板7外侧密封固定于所述上固定台阶8-4的圆柱孔内，且与喷嘴腔8-2连通。分流板7起到分流的作用，对振动小球8-3的冲刷效果更好，更利于振动小球8-3在喷嘴腔8-2内做摆动，产生径向振动的效果更好。
[0053] 作为一种优化方案，所述振动小球8-3为与喷嘴腔8-2相匹配的形状，且尺寸略小于喷嘴腔8-2，使钻井液流过时，振动小球8-3能在喷嘴腔8-2里面作小幅度的轴向和径向摆动，产生径向振动。所述喷嘴腔8-2为一个半球和圆柱相切形成的内部腔室，所述振动小球8-3为如图12所示的与喷嘴腔8-2匹配的形状。
[0054] 作为一种优化方案，所述本体8-1侧周向分3层均布24、32、48个等径的圆柱的径向喷嘴8-5，轴向均布角分别为60°、45°、30°；所述带孔的连接台阶9沿周向均布4个等径的圆柱孔；所述分流板7为一个圆柱薄板，分流板7沿周向均布5个等径的小孔；所述振动小球12直径是所述喷嘴腔8-2直径的0.88倍；其长度是喷嘴腔8-2长度的0.84倍。优选的上述尺寸，使所述径向振动短节8能产生更好的径向振动。
[0055] 作为一种优化方案，所述上喷嘴2与所述上接头1内壁间隙配合，所述上定位套4-1、中喷嘴5、下定位套4-2、下喷嘴6、分流板7、径向振动短节8与筒体3的内壁间隙配合，更利于工具的装配，降低制造成本。
[0056] 作为一种优化方案，所述上喷嘴2与所述上接头1内壁之间设置有两道0型密封圈Ⅰ12，且两道所述0型密封圈Ⅰ12与所述上喷嘴2外部开设的两道密封槽匹配；所述中喷嘴5与所述筒体3内壁之间设置有一道0型密封圈Ⅰ12，且所述0型密封圈Ⅰ12与所述中喷嘴5外部开设的一道密封槽匹配；所述下喷嘴6与所述筒体3内壁之间设置有一道0型密封圈Ⅰ12，且所述0型密封圈Ⅰ12与所述下喷嘴6外部开设的一道密封槽匹配；所述分流板7与所述径向振动短节8之间设置有1道0型密封圈Ⅱ13，且所述0型密封圈Ⅱ13与所述分流板7外部开设的一道密封槽匹配，所述0型密封圈Ⅰ12和0型密封圈Ⅱ13为丁腈橡胶。作为密封的一种优选方式，上述的方案密封效果好，且利于装配。
[0057] 作为一种优化方案，所述上接头1、上喷嘴2、上定位套4-1、中喷嘴5、下定位套4-2、下喷嘴6、分流板7、径向振动短节8和下接头11均为钢制材料，且所述上定位套4-1和下定位套4-2内壁敷一层聚四氟乙烯，所述中喷嘴5和下喷嘴6的碰撞壁以及径向振动短节8的径向喷嘴8-5出口对应的筒体3内壁镀硬质合金。保证钻具的强度和耐冲蚀。
[0058] 实施例二：
[0059] 本实施例中，所述分流板7与径向振动短节8一体成型，且所述上固定台阶8-4与所述筒体3内壁的密封固定方式为焊接。作为一种固定和密封的方式，采用上述的焊接方式，固定更稳固，密封效果好。除以上区别技术方案，其余技术方案与实施例一相同。
[0060] 本发明工作原理如下：
[0061] 将工具的上接头1的螺纹母扣1-1与钻杆连接，下接头11的螺纹公扣14与钻杆连接，下入井下，加压循环钻井液进行钻井时：
[0062] 首先，高压的钻井液由上接头1的入液通道1-2进入上喷嘴2，然后通过第一谐振腔45和第二谐振腔46，,在这过程中，钻井液与第一谐振腔45和第二谐振腔46相互作用由自激原理产生压力脉冲振动，从而带动钻具产生轴向振动。
[0063] 然后，流经第一谐振腔45和第二谐振腔46的高压钻井液产生压力脉冲作用到分流板7上，而后高压钻井液经过分流板7的小孔后进入径向振动短节8的喷嘴腔中，此时钻井液冲击喷嘴腔中的振动小球11，小球振动使得经过径向振动短节8上的多个径向喷嘴8-5的流体产生径向的压力波动并作用在筒体3上，由筒体3带动钻具实现径向振动。
[0064] 最后，钻井液经过径向振动短节8下端的周向均布的小孔流入下接头11的通道，并最终流进与下接头11相接的钻柱，从而实现钻井液的循环。
[0065] 所述摆振钻具能同时产生轴向和径向振动，尺寸较短，质量轻，有利于定向钻井作业的降摩减扭，同时，其结构简单、容易维修、经济性好，有利于产品的推广和运用，从而在一定程度上提高水平井、大斜度井的钻进效率。
[0066] 以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
