[實(shí)用新型]近鉆頭扭轉(zhuǎn)沖擊器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201320736377.4
• 申請日: 2013-11-20
• 公開（公告）號: CN203594365U
• 公開（公告）日: 2014-05-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳世春;李瑋;叢長江;王樹超
• 申請（專利權(quán)）人: 中國石油集團(tuán)渤海鉆探工程有限公司
• 主分類號: E21B7/24
• 分類號: E21B7/24;E21B10/46
• 代理公司: 天津才智專利商標(biāo)代理有限公司 12108
• 代理人: 楊寶蘭

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種石油、天然氣鉆井工藝領(lǐng)域使用的輔助破巖工具，特別是涉及一種近鉆頭扭轉(zhuǎn)沖擊器。?

背景技術(shù)

深部或超深部地層巖石硬度大，可鉆性級值高，機(jī)械鉆速慢、鉆井成本高。PDC鉆頭在鉆進(jìn)這些地層時(shí)，會(huì)產(chǎn)生粘滑效應(yīng)、間歇性卡鉆現(xiàn)象。這種現(xiàn)象的產(chǎn)生是因?yàn)镻DC鉆頭在破巖時(shí)牙齒積聚一定量的扭轉(zhuǎn)能量，當(dāng)PDC鉆頭牙齒下巖石破碎后，鉆柱內(nèi)扭轉(zhuǎn)沖擊能量快速釋放。這種現(xiàn)象使鉆柱產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)震蕩，使PDC鉆頭的破巖過程變得極不穩(wěn)定，造成PDC鉆頭破壞，降低鉆頭壽命。?

為了解決PDC鉆頭的粘滑效應(yīng)、間歇性卡鉆等問題，增加PDC鉆頭工作的穩(wěn)定性，延長鉆頭的使用壽命，專利US6742609B2設(shè)計(jì)了一種鉆井液渦輪驅(qū)動(dòng)的扭轉(zhuǎn)沖擊器，專利200910058083.9設(shè)計(jì)了一種鉆井液螺桿鉆具驅(qū)動(dòng)的扭轉(zhuǎn)沖擊鉆井工具，但這兩種鉆井工具結(jié)構(gòu)復(fù)雜、易損部件多、且壓耗較大，使用壽命也受到限制。?

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型所解決的技術(shù)問題是，提供一種PDC鉆頭在中硬到硬地層或研磨性地層破巖時(shí)鉆頭不會(huì)產(chǎn)生粘滑效應(yīng)和間歇性卡鉆的近鉆頭扭轉(zhuǎn)沖擊器。?

本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是：一種近鉆頭扭轉(zhuǎn)沖擊器，包括，鉆鋌短接、分流器、扭轉(zhuǎn)沖擊器和沖擊傳動(dòng)短接；所述鉆鋌短接的下部與沖擊傳動(dòng)短接連接，鉆鋌短接與沖擊傳動(dòng)短接之間安裝有分流器和扭轉(zhuǎn)沖擊器；所述分流器下端口與扭轉(zhuǎn)沖擊器入口相通；扭轉(zhuǎn)沖擊器出口與傳動(dòng)短接相通。?

所述的扭轉(zhuǎn)沖擊器包括，上壓蓋、沖擊器外殼、密封環(huán)、液力沖擊室、節(jié)流噴嘴和泄壓支撐環(huán)；所述上壓蓋安裝在沖擊器外殼的上面，密封環(huán)封閉上壓蓋和沖擊器外殼，其內(nèi)部形成液力沖擊室；液力沖擊室安裝有液力錘、換向器、中心導(dǎo)流器和節(jié)流噴嘴；所述換向器位于中心導(dǎo)流器與液力錘之間，所述節(jié)流噴嘴安裝在中心導(dǎo)流器出口處；所述沖擊器外殼的內(nèi)壁形成有軸對稱沖擊槽、半圓槽和高壓孔；所述液力錘外表面形成有軸對稱的錘砧，內(nèi)表面有軸對稱的換向鍵，在錘砧和換向鍵兩側(cè)有錘砧孔和換向鍵孔；所述液力錘外表面的錘砧位于沖擊器外殼的沖擊槽內(nèi)，液力錘內(nèi)表面的換向鍵伸入到換向器的換向槽中；換向器外表面有軸對稱扇形部和換向槽，在扇形部上有軸對稱過渡孔，換向器下部有泄壓孔；中心導(dǎo)流器由螺旋孔及底座構(gòu)成，其底座連接在泄壓支撐環(huán)上，泄壓支撐環(huán)連接在沖擊傳動(dòng)短接上部。?

所述高壓孔、換向槽、換向鍵孔和半圓槽依次相通構(gòu)成泄壓流道；所述半圓槽與扭轉(zhuǎn)沖擊器出口相通；所述螺旋孔、錘砧孔、沖擊槽依次相通構(gòu)成沖擊流道；沖擊槽經(jīng)錘砧孔與泄壓孔相通，泄壓孔與扭轉(zhuǎn)沖擊器出口相通。?

所述的扭轉(zhuǎn)沖擊器、傳動(dòng)短接之間設(shè)置定位卡環(huán)。?

所述的鉆鋌短接上端公扣通過API標(biāo)準(zhǔn)螺紋與上部鉆鋌母扣端連接。?

所述的傳動(dòng)短接下端通過API標(biāo)準(zhǔn)螺紋與鉆頭公扣端相連接。?

本實(shí)用新型的有益效果是：由于能產(chǎn)生周期性的穩(wěn)定的高頻低幅的扭轉(zhuǎn)沖擊，因此，該沖擊扭矩能夠消除PDC鉆頭的粘滑現(xiàn)象和間歇性卡鉆現(xiàn)象，而且本實(shí)用新型沒有電子部件，完全液力機(jī)械結(jié)構(gòu)，尺寸較小，其沖擊過程不會(huì)對隨鉆電測儀器產(chǎn)生干擾。由于該工具的使用，保證了鉆進(jìn)過程中鉆柱內(nèi)扭矩的穩(wěn)定和平衡，降低了鉆柱扭轉(zhuǎn)震蕩，有利于MWD、LWD等隨鉆電測儀器的穩(wěn)定工作。本實(shí)用新型易損部件少，工作穩(wěn)定，使用壽命長，有利于降低鉆井成本。?

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型近鉆頭扭轉(zhuǎn)沖擊器的結(jié)構(gòu)示意圖；?

圖2是圖1中的A-A截面圖；

圖3是圖1中的B-B截面圖；

圖4是圖1中的C-C截面圖；

圖5是圖1中的D-D截面圖。

1.鉆鋌短節(jié)?????2.分流器?????????????????????????3.螺紋壓盤???????????????4.上蓋體????

5.沖擊器外殼????????????6.液力錘?????????????????????????7.換向器????????????????????8.節(jié)流噴嘴????

9泄壓支撐環(huán)????????????10.沖擊傳動(dòng)短接???????????11.卡環(huán)??????????????????????12.中心導(dǎo)流器?

13.密封環(huán)??????????????????14.分流孔?????????????????????????15.高壓過流通道??????16.泄流通道???