[發明專利]一種旋轉沖擊器

有效

• 申請號: 201810180919.1
• 申請日: 2018-03-06
• 公開（公告）號: CN108166922B
• 公開（公告）日: 2023-08-22
• 發明（設計）人: 錢利勤;黃劍;夏成宇;秦偉杰;李旭;胡勝良
• 申請（專利權）人: 長江大學
• 主分類號: E21B4/16
• 分類號: E21B4/16
• 代理公司: 荊州市亞德專利事務所(普通合伙) 42216
• 代理人: 李杰

本發明涉及一種旋轉沖擊器，屬石油天然氣井下工具技術領域。殼體內的一端通過上軸承座安裝有上推力軸承，殼體內的另一端通過下軸承座安裝有下軸承，上推力軸承與下軸承之間安裝有轉軸，轉軸上對稱設置有轉軸葉片，與轉軸葉片對應的殼體內壁上固裝有定子，定子與轉軸葉片活動接觸連接。該旋轉沖擊器結構簡單、實用性好，通過轉軸葉片推動轉軸轉動并撞擊定子形成扭轉沖擊力，由此通過沖擊扭矩減輕PDC鉆頭在鉆進過程中的粘滑卡滯現象，增大機械轉速，并提高鉆井效率；該旋轉沖擊器工作可靠，易損零件少，工作壽命長，對降低鉆井成本具有積極的意義。

技術領域

本發明涉及一種旋轉沖擊器，屬石油天然氣井下工具技術領域。

背景技術

在石油天然氣勘探開發領域領域，隨著深井和超深井應用的日益廣泛，深部鉆井遇到的諸如深部地層巖石硬度大，應用PDC鉆頭鉆井時鉆頭易出現粘滑卡滯現象，以及鉆井機械鉆速低等問題已成為限制深部鉆井技術發展的關鍵問題。為解決上述問題，有必要研發一種在正常鉆井過程中能產生扭轉沖擊力，利用該扭轉沖擊力進行輔助破巖，并緩解PDC鉆頭鉆井過程中的粘滑卡滯現象，從而提高機械鉆速，節約鉆井成本的井下工具。

發明內容

本發明的目的在于：提供一種能在正常鉆井過程中能產生扭轉沖擊力，從而有效解決現有深井鉆井中PDC鉆頭粘滑卡滯現象，進而提高深井和超深井的鉆井效率、降低鉆井成本的旋轉沖擊器。

本發明的技術方案是：

一種旋轉沖擊器，包括上接頭、殼體、下接頭，殼體的一端螺紋安裝有上接頭，殼體的另一端螺紋安裝有下接頭，其特征在于：殼體內的一端通過上軸承座安裝有上推力軸承，殼體內的另一端通過下軸承座安裝有下軸承，上推力軸承與下軸承之間安裝有轉軸，轉軸上對稱設置有轉軸葉片，與轉軸葉片對應的殼體內壁上固裝有定子，定子與轉軸葉片活動接觸連接。

所述的上軸承座和下軸承座上分別設置有軸承座過流孔，定子上軸向設置有導流槽。

所述的上軸承座下方的轉軸上裝有上蓋板，上蓋板上設置有蓋板過流孔，蓋板過流孔之間的上蓋板上設置有安裝孔，上蓋板通過安裝孔與定子固定連接。

所述的上蓋板與上軸承座之間的殼體內壁上設置有擋環A，擋環A分別與上蓋板和上軸承座接觸連接。

所述的擋環A內的轉軸上設置有扭簧，扭簧的一端與轉軸卡接，扭簧的另一端與上蓋板卡接。

所述的下軸承座上方的轉軸上呈上下狀設置有定閥片和動閥片；動閥片與下軸承座之間的轉軸設置有擋環B，擋環B分別與動閥片和下軸承座接觸連接。

所述的下軸承座下方的殼體內壁上設置有擋環C，擋環C分別與下軸承座和下接頭接觸連接。

所述的定閥片和動閥片滑動貼合連接，定閥片和動閥片上分別分別設置有中心孔，中心孔外圍的定閥片和動閥片上分別呈對稱狀設置有閥孔。

所述的定閥片的閥孔之間設置有螺孔，定閥片通過螺孔由螺栓與定子固定連接。

所述的動閥片的中心孔上設置有鍵槽，動閥片通過鍵槽與轉軸鍵連接。

本發明的有益效果在于：

該旋轉沖擊器結構簡單、實用性好，工作時鉆井液由上接頭進入，并通過上蓋板上設置的蓋板過流孔進入至定子上軸向設置的導流槽內，從而通過轉軸葉片推動轉軸轉動并撞擊定子，形成扭轉沖擊力，轉軸轉動過程中同時帶動扭簧蓄能，當轉軸轉動到極限位置后，定閥片和動閥片上分別設置的閥孔相互連通，導流槽內的鉆井液快速泄出，轉軸葉片與定子間的壓力消失，在扭簧作用下轉軸快速復位，并通過轉軸葉片再次撞擊定子，再次形成扭轉沖擊力，由此通過沖擊扭矩減輕PDC鉆頭在鉆進過程中的粘滑卡滯現象，增大機械轉速，并提高鉆井效率；該旋轉沖擊器工作可靠，易損零件少，工作壽命長，對降低鉆井成本具有積極的意義。

附圖說明

圖1為本發明的結構示意圖；