[實用新型]一種井下基于磁力的旋轉沖擊工具

有效

• 申請號: 201820165177.0
• 申請日: 2018-01-31
• 公開（公告）號: CN208010276U
• 公開（公告）日: 2018-10-26
• 發明（設計）人: 趙國山;邱維清;李勝樂;李建超;王秀春;太東華;蔣莉;孫梅;雒鵬彬;李茜;朱海龍
• 申請（專利權）人: 中石化石油工程技術服務有限公司;中石化勝利石油工程有限公司;中石化勝利石油工程有限公司鉆井工程技術公司
• 主分類號: E21B4/16
• 分類號: E21B4/16
• 代理公司: 東營雙橋專利代理有限責任公司 37107
• 代理人: 羅文遠

本實用新型涉及一種井下基于磁力的旋轉沖擊工具。其技術方案是：在傳動中心軸的外側設有工具外筒，上部傳動中心軸上設置有上部磁力環，上部磁力環通過限位軸承和止推軸承與上部傳動中心軸固定連接，在止推軸承的下部設有彈簧底座，彈簧底座連接輔助彈簧的上端，輔助彈簧的下端與下部磁力環連接，下部磁力環與硬質合金軸套固定連接，在上部傳動中心軸的下部設有下部傳動中心軸。本實用新型的有益效果是：本實用新型工具結構簡單易實現、施工操作難度小和提高井下適用性，引入磁力控制沖擊機構，可實現沖擊功能的非接觸布置，大大提高沖擊機構的使用壽命。

技術領域

本實用新型涉及石油井下施工裝置，特別涉及一種井下基于磁力的旋轉沖擊工具。

背景技術

油氣井是獲取原油和天然氣的通道，如何準確地、高質量地建立這條通道一直是鉆井工程領域的主要解決的問題，根據世界石油與天然氣鉆井工程的現狀及發展預測，石油鉆井行業將面臨更復雜的地質條件和更惡劣的自然環境，隨著石油及天然氣的勘探與鉆采不斷向地球深部地層發展，在實際勘探及鉆采過程中遇到的硬質地層和軟硬交錯地層逐漸增多，這些地層導致鉆井效率大大降低。旋轉沖擊鉆井技術是在現有鉆井工藝條件下提高深井和超深井機械鉆速的有效途徑之一，其工作原理是通過沖擊機構產生的高頻沖擊作用，使鉆頭承受周期性的沖擊載荷，沖擊載荷造成巖石造成強應力集中，使巖石塑性降低，脆性增加，迅速產生脆性破壞坑，提高了破巖效率，產生的破碎坑給旋轉剪切創造了有利條件，使鉆速提高。目前主要沖擊旋轉工具主要有閥式液動沖擊器、射流式液動沖擊器、射吸式沖擊器和自激振蕩式旋沖工具等，這些沖擊旋轉工具目前主要存在的問題包括：工作性能依賴鉆井液，易受流量波動影響，對鉆井液要求無固相或固相含量低，導致施工操作難度大；沖擊機構容易發生故障，使用壽命不夠長，與鉆頭的有效工作時間不匹配；旋沖工具性能不穩定，井下工具適配性不高。為了解決以上現有旋轉沖擊工具應用時存在的問題，需要減少工具對鉆井液的依賴性，降低施工操作難度，減少工具中的低壽命易損機構，提高工具使用壽命，同時提高工具性能穩定性。

發明內容

本實用新型的目的就是針對現有技術存在的上述缺陷，提供一種井下基于磁力的旋轉沖擊工具，結構簡單易實現、施工操作難度小和提高井下適用性。

其技術方案是：包括傳動中心軸、工具外筒、上部磁力環、輔助彈簧、下部磁力環、硬質合金軸套、輸出接頭，傳動中心軸包括上部傳動中心軸和下部傳動中心軸，上部傳動中心軸和下部傳動中心軸通過螺紋連接，在傳動中心軸的外側設有工具外筒，工具外筒包括工具上部外筒和工具下部外筒，工具上部外筒和工具下部外筒通過螺紋連接，在上部傳動中心軸的上部設有連接頭，通過連接頭與螺桿鉆具連接，上部傳動中心軸上設置有上部磁力環，上部磁力環通過限位軸承和止推軸承與上部傳動中心軸固定連接，在止推軸承的下部設有彈簧底座，彈簧底座連接輔助彈簧的上端，輔助彈簧的下端與下部磁力環連接，下部磁力環與硬質合金軸套固定連接，在上部傳動中心軸的下部設有下部傳動中心軸，上部傳動中心軸與下部傳動中心軸通過螺紋固定連接，在下部傳動中心軸與工具下部外筒之間設有密封件，下部傳動中心軸下端設有輸出接頭，輸出接頭下端與鉆頭連接。

優選的，所述上部磁力環中心孔內側截面為正六邊形，上部傳動中心軸的外側截面為正六邊形，上部磁力環套裝在上部傳動中心軸上，上部傳動中心軸旋轉帶動上部磁力環同步旋轉。

優選的，在上部磁力環上周向等間距設有強磁塊，相鄰強磁塊的N極和S極相反。

優選的，在下部磁力環上周向等間距設有強磁塊，相鄰強磁塊的N極和S極相反，與上部磁力環上的強磁塊相對應，上部磁力環與下部磁力環配合磁力正反方向周期交替。

優選的，所述硬質合金軸套的中心孔為圓形，硬質合金軸套通過花鍵結構與工具下部外筒固定連接，下部磁力環與硬質合金軸套固定連接，硬質合金軸套沿軸向運動帶動下部磁力環沿軸向運動。

優選的，限位軸承上端設有上穩定套，限位軸承下端設有下穩定套。