[發(fā)明專(zhuān)利]能夠?qū)︺@頭產(chǎn)生周期性的周向和軸向振動(dòng)的鉆具

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010039893.6
• 申請(qǐng)日: 2020-01-15
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113123722A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-07-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 徐少俊;肖睿
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 成都百施特金剛石鉆頭有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): E21B7/24
• 分類(lèi)號(hào): E21B7/24;E21B7/18;E21B10/60;E21B12/00
• 代理公司: 成都極緯知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 51320
• 代理人: 李凌峰

1.一種能夠?qū)︺@頭產(chǎn)生周期性的周向和軸向振動(dòng)的鉆具，包括套管形的鉆具本體、用于與鉆桿連接的上接頭和用于與鉆頭連接的下接頭，所述上接頭和所述下接頭分別與所述鉆具本體的上端和下端連接，所述上接頭和所述下接頭分別設(shè)有豎向中心通孔，其特征在于：所述下接頭與所述鉆具本體的下端通過(guò)非固定連接裝置連接，所述非固定連接裝置使所述下接頭與所述鉆具本體之間在具有傳動(dòng)功能的同時(shí)具有微距移動(dòng)空間；所述鉆具還包括安裝于所述鉆具本體的中心通孔內(nèi)的導(dǎo)流壓帽、第一轉(zhuǎn)軸、渦輪、配流盤(pán)、第二轉(zhuǎn)軸、沖擊壓帽、帶孔套筒、沖擊套筒、驅(qū)動(dòng)閥、沖擊錘和噴嘴，所述導(dǎo)流壓帽與所述鉆具本體固定連接且其上端靠近所述上接頭，所述導(dǎo)流壓帽上靠近外壁的位置設(shè)有豎向的壓帽導(dǎo)流通孔且所述壓帽導(dǎo)流通孔的上端與所述上接頭的豎向中心通孔的下端相通，所述第一轉(zhuǎn)軸的上端與所述導(dǎo)流壓帽連接且能夠自由旋轉(zhuǎn)，所述第一轉(zhuǎn)軸的外壁與所述鉆具本體的內(nèi)壁之間留有過(guò)流間隙且該過(guò)流間隙的上端與所述壓帽導(dǎo)流通孔的下端對(duì)應(yīng)相通，所述渦輪安裝于所述過(guò)流間隙內(nèi)，所述渦輪的靜子與所述鉆具本體的內(nèi)壁連接，所述渦輪的轉(zhuǎn)子與所述第一轉(zhuǎn)軸的外壁連接，所述第一轉(zhuǎn)軸的下端與所述配流盤(pán)連接且能夠自由旋轉(zhuǎn)，所述配流盤(pán)與所述鉆具本體固定連接，所述配流盤(pán)上靠近外壁的位置設(shè)有豎向的配流盤(pán)導(dǎo)流通孔且所述配流盤(pán)導(dǎo)流通孔的上端與所述過(guò)流間隙的下端對(duì)應(yīng)相通，所述第二轉(zhuǎn)軸的上端與所述第一轉(zhuǎn)軸的下端固定連接，所述第二轉(zhuǎn)軸設(shè)有豎向中心通孔，所述第二轉(zhuǎn)軸的外壁與所述鉆具本體的內(nèi)壁之間留有分流間隙，所述分流間隙的上端與所述配流盤(pán)導(dǎo)流通孔的下端對(duì)應(yīng)相通，所述第二轉(zhuǎn)軸的中下段外壁厚度小于上段外壁厚度形成薄壁段，所述沖擊壓帽通過(guò)自身的中心通孔套裝于所述第二轉(zhuǎn)軸的薄壁段的上段外，所述沖擊壓帽的外壁與所述鉆具本體的內(nèi)壁接觸，所述帶孔套筒通過(guò)自身的豎向中心通孔套裝于所述第二轉(zhuǎn)軸的薄壁段的上段外且位于所述第二轉(zhuǎn)軸的上段與所述沖擊壓帽之間，所述帶孔套筒與所述沖擊壓帽之間通過(guò)薄型平鍵連接，所述帶孔套筒的筒壁上設(shè)有一個(gè)套筒通孔，所述第二轉(zhuǎn)軸的上段壁上設(shè)有多個(gè)周向分布的第一轉(zhuǎn)軸通孔，所述第二轉(zhuǎn)軸的薄壁段的上段壁上設(shè)有一個(gè)第二轉(zhuǎn)軸通孔，所述套筒通孔和所述第二轉(zhuǎn)軸通孔能夠?qū)?yīng)連通且連通時(shí)具有相同的中心軸線(xiàn)且該中心軸線(xiàn)與豎向之間具有15-75°的夾角，所述驅(qū)動(dòng)閥通過(guò)自身的豎向中心通孔套裝于所述第二轉(zhuǎn)軸的薄壁段的中下段外且固定連接，所述驅(qū)動(dòng)閥上設(shè)有橫向的驅(qū)動(dòng)通孔，豎向同一高度的兩個(gè)所述驅(qū)動(dòng)通孔對(duì)稱(chēng)分布于所述驅(qū)動(dòng)閥的豎向中心軸線(xiàn)兩側(cè)，所述第二轉(zhuǎn)軸的薄壁段上與所述驅(qū)動(dòng)通孔對(duì)應(yīng)的豎向高度位置的圓周壁上設(shè)有多個(gè)橫向的第三轉(zhuǎn)軸通孔，所述沖擊錘通過(guò)自身的豎向中心通孔套裝于所述驅(qū)動(dòng)閥外且能夠旋轉(zhuǎn)，所述沖擊錘的外周壁上設(shè)有兩個(gè)外凸的錘頭，豎向同一高度的兩個(gè)所述錘頭對(duì)稱(chēng)分布于所述沖擊錘的豎向中心軸線(xiàn)兩側(cè)，所述沖擊錘的外周壁上位于所述錘頭周向兩側(cè)的位置分別設(shè)有橫向的沖擊錘通孔，同一個(gè)所述錘頭兩側(cè)的兩個(gè)所述沖擊錘通孔的內(nèi)端之間的周向距離與對(duì)應(yīng)的所述驅(qū)動(dòng)通孔的周向?qū)挾认嗤鰶_擊套筒通過(guò)自身的豎向中心通孔套裝于所述沖擊錘外，所述沖擊套筒的外壁與所述鉆具本體的內(nèi)壁接觸且固定，所述沖擊套筒的內(nèi)壁上設(shè)有橫向內(nèi)凹的套筒凹槽，兩個(gè)所述套筒凹槽對(duì)稱(chēng)分布于所述沖擊套筒的豎向中心軸線(xiàn)兩側(cè)，兩個(gè)所述錘頭分別置于兩個(gè)所述套筒凹槽內(nèi)且能夠周向擺動(dòng)，同一個(gè)所述錘頭兩側(cè)的兩個(gè)所述沖擊錘通孔能夠同時(shí)置于對(duì)應(yīng)的所述套筒凹槽內(nèi)，所述沖擊壓帽的下端與所述沖擊套筒的上端連接，所述沖擊套筒的下端與所述下接頭連接，所述噴嘴安裝于所述第二轉(zhuǎn)軸的下端，所述噴嘴的豎向中心通孔為上大下小的錐形孔且其最小孔徑小于所述第二轉(zhuǎn)軸的豎向中心通孔的孔徑，所述噴嘴的豎向中心通孔的上端和下端分別與所述第二轉(zhuǎn)軸的豎向中心通孔的下端和所述下接頭的豎向中心通孔的上端相通。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的能夠?qū)︺@頭產(chǎn)生周期性的周向和軸向振動(dòng)的鉆具，其特征在于：所述導(dǎo)流壓帽與所述第一轉(zhuǎn)軸的上端之間安裝有轉(zhuǎn)軸壓頭，所述轉(zhuǎn)軸壓頭為實(shí)心結(jié)構(gòu)，所述轉(zhuǎn)軸壓頭的上端與所述導(dǎo)流壓帽通過(guò)第一內(nèi)六角圓柱頭螺釘連接并通過(guò)第一孔用彈性擋圈擋住限位，所述轉(zhuǎn)軸壓頭的側(cè)部與所述導(dǎo)流壓帽之間安裝有第一深溝球軸承，所述轉(zhuǎn)軸壓頭的下端與所述第一轉(zhuǎn)軸的上端通過(guò)螺紋固定連接；第一轉(zhuǎn)軸的下端與所述配流盤(pán)之間安裝有第二深溝球軸承并通過(guò)承載盤(pán)和第二內(nèi)六角圓柱頭螺釘定位。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的能夠?qū)︺@頭產(chǎn)生周期性的周向和軸向振動(dòng)的鉆具，其特征在于：所述渦輪為多個(gè)，多個(gè)所述渦輪豎向排列在所述過(guò)流間隙內(nèi)構(gòu)成渦輪組。