[實(shí)用新型]一種往復(fù)式軸向沖擊加壓裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201821266195.4
• 申請(qǐng)日: 2018-08-07
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN208518604U
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-02-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙鈺;孫巧雷;馮定
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 長(zhǎng)江大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): E21B7/24
• 分類(lèi)號(hào): E21B7/24;E21B4/00;E21B7/18;E21B21/00
• 代理公司: 荊州市亞德專(zhuān)利事務(wù)所(普通合伙) 42216
• 代理人: 蔡昌偉

本實(shí)用新型涉及一種往復(fù)式軸向沖擊加壓裝置，屬石油鉆井工具技術(shù)領(lǐng)域。它由外殼、上接頭、下接頭、裝配軸和滑動(dòng)套筒構(gòu)成，外殼的一端裝有上接頭；外殼另一端裝有滑動(dòng)套筒，上接頭一側(cè)的外殼內(nèi)裝有齒條，齒條對(duì)應(yīng)的外殼內(nèi)裝有裝配軸，裝配軸上對(duì)稱(chēng)安裝有葉輪，葉輪之間的裝配軸上裝有不完全齒輪；不完全齒輪與齒條間歇嚙合連接。該往復(fù)式軸向沖擊加壓裝置，在給鉆頭傳遞扭矩的同時(shí)，產(chǎn)生周期性的軸向振動(dòng)與沖擊，提高了鉆頭的破巖效率；并通過(guò)活塞將對(duì)鉆井液進(jìn)行壓縮和釋放，形成周期性的脈沖加壓，周期性的軸向振動(dòng)、沖擊和脈沖加壓同時(shí)作用在鉆頭破巖過(guò)程，大幅度提高了鉆頭鉆進(jìn)效率，避免了鉆頭噴嘴堵塞、鉆頭產(chǎn)生泥包的現(xiàn)象。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種往復(fù)式軸向沖擊加壓裝置，屬石油鉆井工具技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

隨著深井和超深井的勘探開(kāi)發(fā)比例不斷增加，深部地層巖石硬度和塑性增大，常規(guī)牙輪鉆頭可鉆性差、機(jī)械轉(zhuǎn)速低、鉆井周期長(zhǎng)。為提高鉆頭行程機(jī)械鉆速，PDC 鉆頭得到廣泛使用，PDC 鉆頭在鉆進(jìn)瞬間遇到非均值地層，鉆柱扭矩能量不能滿(mǎn)足破碎巖石扭矩時(shí)，鉆頭瞬間停止轉(zhuǎn)動(dòng)，這時(shí)外加能量?jī)?chǔ)存在鉆柱中，當(dāng)儲(chǔ)存扭矩能量大于巖石破碎所需要的扭矩時(shí)，鉆柱能量會(huì)瞬間釋放，使鉆頭與鉆柱一起產(chǎn)生劇烈振動(dòng)，從而產(chǎn)生“粘滑振動(dòng)”現(xiàn)象。為解決這一問(wèn)題，有必要研發(fā)一種以提供軸向或周向沖擊或加壓，進(jìn)而提高鉆頭碎巖效率的工具。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的在于：提供一種可同時(shí)給鉆頭提供周期性的軸向振動(dòng)、沖擊和加壓，以大幅度提高鉆頭碎巖效率的往復(fù)式軸向沖擊加壓裝置。

本實(shí)用新型的技術(shù)方案是：

一種往復(fù)式軸向沖擊加壓裝置，它由外殼、上接頭、下接頭、裝配軸和滑動(dòng)套筒構(gòu)成，其特征在于：外殼的一端螺紋安裝有上接頭；外殼的另一端的端頭內(nèi)滑動(dòng)安裝有滑動(dòng)套筒，滑動(dòng)套筒的端頭螺紋安裝有下接頭；下接頭一側(cè)的外殼端頭螺紋安裝有壓蓋；上接頭一側(cè)的外殼內(nèi)通過(guò)內(nèi)滑槽活動(dòng)安裝有齒條，齒條對(duì)應(yīng)的外殼內(nèi)裝有裝配軸，裝配軸上對(duì)稱(chēng)安裝有葉輪，葉輪之間的裝配軸上裝有不完全齒輪；不完全齒輪與齒條間歇嚙合連接；滑動(dòng)套筒活動(dòng)安裝有缸套，所述的缸套內(nèi)設(shè)置有階梯孔，缸套的小徑孔內(nèi)裝有下單向閥，缸套的大徑孔內(nèi)通過(guò)壓縮彈簧裝有上單向閥，上單向閥一側(cè)的滑動(dòng)套筒內(nèi)設(shè)置有連接短節(jié)，連接短節(jié)的一端與齒條螺紋連接，連接短節(jié)的另一端與上單向閥接觸連接。

所述的下單向閥由下閥座、下彈簧和下閥球構(gòu)成，下閥座上設(shè)置有下彈簧，下彈簧的端頭裝有下閥球。所述的下閥座上設(shè)置有中心孔。

所述的下閥座與下接頭之間設(shè)置有緩沖彈簧。

所述的上單向閥由上閥座、活塞、上彈簧和上閥球構(gòu)成；上閥座的一側(cè)設(shè)置有活塞，上閥座和活塞上分別設(shè)置有中心孔，上閥座上設(shè)置有上彈簧，上彈簧的端頭裝有上閥球，上閥球與活塞的中心孔接觸連接；所述的上閥座和活塞與缸套滑動(dòng)密封連接。

所述的連接短節(jié)一端設(shè)置有中心孔，中心孔端頭的連接短節(jié)上設(shè)置有徑向孔，徑向孔與中心孔連通。

所述的滑動(dòng)套筒上設(shè)置有外凸緣，外凸緣與壓蓋之間設(shè)置有復(fù)位彈簧；壓蓋與滑動(dòng)套筒之間為滑動(dòng)密封連接。

所述的上接頭上偏心設(shè)置有液流孔；

所述的外殼由兩個(gè)半圓筒組成，兩個(gè)半圓筒之間通過(guò)上接頭和壓蓋緊密貼合連接。

所述的齒條呈Y型，齒條開(kāi)口端的內(nèi)壁上分別設(shè)置有傳動(dòng)齒。

所述的葉輪為錐形體，葉輪上呈螺旋狀設(shè)置有多個(gè)葉片。

本實(shí)用新型的有益效果在于：