[發明專利]周向隨鉆震擊器

在審

• 申請號: 202111366044.2
• 申請日: 2021-11-18
• 公開（公告）號: CN114109290A
• 公開（公告）日: 2022-03-01
• 發明（設計）人: 田家林;宋俊陽;任堰牛;劉剛;何禹;毛蘭輝;宋豪林;吳雨航;楊琳
• 申請（專利權）人: 西南石油大學;四川諧銘科技有限公司
• 主分類號: E21B31/107
• 分類號: E21B31/107
• 代理公司: 重慶縱義天澤知識產權代理事務所(普通合伙) 50272
• 代理人: 曾娟

本發明公開了一種周向隨鉆震擊器，涉及油氣資源鉆井工程領域。所述周向隨鉆震擊器包括上接頭、花鍵軸、扶正套、花鍵套、短接頭、下接頭、活塞與襯套；所述花鍵軸的外表面沿軸向設置花鍵，與花鍵套配合；所述花鍵套內表面設置限位塊，花鍵在限位塊與對應結構限定的運動軌道間往復運動，花鍵軸可在花鍵槽限定范圍內旋轉。本發明提供了一種全新的周向隨鉆震擊器，通過鉆具旋轉產生的周向震擊力解卡，操作簡單，在復雜多變的井下環境中，可實現沖擊扭矩可調、沖擊功可變、且可反復多次震擊的效果，具有震擊效率高、成本低、解卡效果好的特點。

技術領域

本發明屬于石油天然氣鉆井工程、機械工程領域，涉及一種周向隨鉆震擊器，具體的工程問題包括井下解卡、安全作業等。

背景技術

在油氣資源鉆采開發過程中，由于井眼軌跡難度增加、井下作業工具操作失誤等因素，以及地質構造復雜、不確定因素增多或者鉆井液性能不匹配等原因，導致鉆井作業工具發生卡鉆現象，此時需要現場人員進行解卡操作以恢復鉆井作業。當卡鉆事故發生時，其具體表現鉆具在井內失去活動空間，無法轉動以及無法進行上提、下放；強行移動或旋轉鉆柱，可能超過鉆柱的抗拉強度或者鉆機的負載能力，導致更嚴重的后果。卡鉆事故通常會在鉆進、起下鉆、設備故障檢修以及臨時停電停水等過程中發生，根據卡鉆原因可將卡鉆事故劃分為坍塌掉塊卡鉆、壓差卡鉆、縮徑卡鉆、泥包卡鉆以及鍵槽卡鉆等。鉆井作業時，卡鉆是一種后果嚴重且要盡量避免的井下事故，現階段的隨鉆震擊器都是軸向震擊器，該類工具需要施加很大的力，但傳遞到卡鉆處的力并不大，解卡效果不理想。因此，如何快速、高效地解除卡鉆事故，是本領域渴望解決的技術問題。

發明內容

本發明的目的是提供一種通過周向扭矩提供震擊力的高效解卡的周向隨鉆震擊器。

為實現上述發明目的，本發明所采用的技術方案是：一種周向隨鉆震擊器，由上接頭，花鍵軸，扶正套，花鍵套，上襯套，下襯套，短接頭，下接頭與固定活塞組成；所述周向隨鉆震擊器兩端為可拆卸連接；所述周向隨鉆震擊器內設有密封圈；所述花鍵軸與周向隨鉆震擊器連接件同軸；所述花鍵軸中部的外表面，沿軸向設置花鍵，所述花鍵軸與花鍵對應位置裝配花鍵套；所述花鍵套內表面的花鍵槽與花鍵軸外表面的花鍵配合；花鍵軸與花鍵套間隙配合，花鍵軸可在花鍵槽限定范圍內繞中心軸旋轉；所述花鍵軸外、花鍵軸兩端面與花鍵套之間，分別固接花鍵軸上花鍵的限位塊，限位塊長寬與花鍵相同，花鍵位于限位結構限定的運動軌道間；所述運動軌道深度滿足：花鍵可與花鍵槽槽面接觸；花鍵軸可在限位結構限定的運動軌道間進行周向運動。

進一步的，所述花鍵設置為一個；花鍵槽與花鍵對應、配套設置；限位塊分為大小相同的上限位塊與下限位塊。

進一步的，所述花鍵與震擊器連接件中心軸同軸；所述可拆卸固定連接為螺紋連接進；所述周向隨鉆震擊器內設有密封圈密封。

進一步的，所述限位結構包括位于周向隨鉆震擊器上部的扶正套同時與花鍵軸和花鍵套接觸；所述扶正套與花鍵軸間隙配合，所述扶正套與花鍵套固接。

進一步的，所述限位結構包括位于周向隨鉆震擊器下部的固定活塞，所述固定活塞裝配在花鍵軸外部，與花鍵軸間隙配合。

進一步的，所述花鍵可在上襯套與下襯套之間軸向運動。

進一步的，所述周向隨鉆震擊器上下兩端分別設置上接頭和下接頭，上接頭和下接頭與石油鉆井工具連接。

進一步的，所述下接頭與花鍵套間通過短接頭錐螺紋連接。

本發明與現有技術比較，其具有以下有益效果：本發明提供了一種全新的周向隨鉆震擊器，所述周向隨鉆震擊器不同于現有的震擊器，設計緊湊，利用鉆井工具本身的周向扭矩提供震擊力，在井下復雜多變的環境中提供一種新型解卡方式。在需要解卡時，只需對花鍵軸進行相關的軸向位移控制，操作簡單，現場可操作性強。

附圖說明