[發明專利]一種近鉆頭三維震擊器

有效

• 申請號: 201611151858.3
• 申請日: 2016-12-14
• 公開（公告）號: CN106593308B
• 公開（公告）日: 2018-10-02
• 發明（設計）人: 魏俊;馬良豐;馮進;何順
• 申請（專利權）人: 長江大學
• 主分類號: E21B12/00
• 分類號: E21B12/00;E21B7/24
• 代理公司: 武漢河山金堂專利事務所(普通合伙) 42212
• 代理人: 胡清堂

本發明公開了一種近鉆頭三維震擊器，包括同軸設置并依次連接的動力短節、中間接頭和振動短節；動力短節的第一殼體內部設有包括渦輪主軸和圍繞在渦輪主軸外部的渦輪增壓總成的渦輪動力組件，第一殼體內部還設有與渦輪主軸同軸設置的第一套筒、軸承端蓋、推力軸承、壓力平衡系統固定端、第二套筒、閥盤、閥座和第三套筒；渦輪增壓總成的流體通道、第一套筒的內腔、壓力平衡系統固定端的環腔、第二套筒的內腔、閥盤的第一腰型孔、閥座的第二腰型孔形成高壓連通通道，渦輪主軸的內腔、主軸孔、第一空腔、低壓孔和第二空腔形成低壓連通通道。該震擊器能軸向和徑向同時高頻振動、改善鉆壓傳遞效率、提高機械鉆速、延長使用壽命。

技術領域

本發明涉及石油天然氣鉆井工程裝備技術領域，具體涉及一種近鉆頭三維震擊器。

背景技術

近年來，隨著各大油田鉆井工程技術的不斷發展，井身結構復雜度及鉆井難度逐漸增加。大斜度井、多分支水平井的數量增加以及水平井水平段長度的增加等問題對油氣鉆采提出了一些新的要求現實要求，使井下減阻降摩工具的發展空間和需求得到了大幅的提升。復雜的井身結構，不僅對鉆井技術和方法提出了較高的要求，而且較大的井斜角使石油鉆桿柱與井壁間的摩擦阻力明顯增大，降低了鉆壓的傳遞效率，影響了機械鉆進速度。

而現有技術中的震擊器一般在實際鉆井過程中，難以達到軸向和徑向的同時高頻振動，鉆壓傳遞效率低，且易磨損和腐蝕，使用壽命短。

發明內容

有鑒于此，有必要提供一種能軸向徑向同時高頻振動、改善鉆壓傳遞效率和提高機械鉆速、延長使用壽命的震擊器。

本發明的一種近鉆頭三維震擊器，包括同軸設置并依次連接的動力短節、中間接頭和振動短節；動力短節包括第一殼體，第一殼體的一端與中間接頭連接，第一殼體的另一端與深入其內的第一接頭相連；第一殼體內部設有渦輪動力組件，渦輪動力組件包括位于中心的渦輪主軸和圍繞在渦輪主軸外部的渦輪增壓總成，渦輪主軸側壁上設有第一主軸凸臺和第二主軸凸臺，所述第二主軸凸臺徑向尺寸大于第一主軸凸臺；

第一殼體內部還設有與渦輪主軸同軸設置的第一套筒、軸承端蓋、推力軸承、壓力平衡系統固定端、第二套筒、閥盤、閥座和第三套筒；

軸承端蓋包括同軸套設于第一主軸凸臺上的端蓋本體、設置于端蓋本體底部的端蓋凸臺、沿端蓋本體側壁周向均勻設置的端蓋凸起以及設于端蓋本體和端蓋凸臺中心的第一通孔；

壓力平衡系統固定端包括由外到內同軸設置的第一圓筒和第二圓筒，所述第一圓筒和第二圓筒之間設有環腔，所述第二圓筒內壁設有內凸環，所述內凸環內環頂部設有環槽；

閥盤包括同軸套設于渦輪主軸外的閥盤本體，閥盤本體的一端同軸設有閥盤凸圓臺，閥盤凸圓臺的端面對稱設有低壓孔，所述閥盤本體與閥盤凸圓臺內設有相連通的第一空腔，所述第一空腔容納渦輪主軸、且與低壓孔相連通；閥盤本體的側壁中部同軸設有閥盤凸環，所述閥盤凸環的端面設有第一腰型孔；

閥座包括中心設有第二通孔的閥座體，所述閥座體的頂部設有閥座環，所述閥座體上在第二通孔外側設有第二腰型孔，所述第二通孔與第二腰型孔之間通過弧形板分隔，所述第二通孔和第二腰型孔分別與閥座環內的空腔相連通；