[發(fā)明專利]一種高頻扭力沖擊器

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202211371411.2
• 申請日: 2022-11-03
• 公開（公告）號: CN115538927A
• 公開（公告）日: 2022-12-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 尹浩;李寬;吳紀(jì)修;王志剛;王文;施山山;史二嶺;王穩(wěn)石;張恒春;閆家;曹龍龍
• 申請（專利權(quán)）人: 中國地質(zhì)科學(xué)院勘探技術(shù)研究所
• 主分類號: E21B4/14
• 分類號: E21B4/14
• 代理公司: 北京高沃律師事務(wù)所 11569
• 代理人: 鄭粟文

本發(fā)明公開了一種高頻扭力沖擊器，涉及油氣鉆井技術(shù)領(lǐng)域，上接頭的一端用于鉆井液通入，上接頭的另一端與周向閥控機(jī)構(gòu)的一端連接并內(nèi)部連通，周向閥控機(jī)構(gòu)的另一端與中接頭的一端連接，砧子安裝于周向閥控機(jī)構(gòu)內(nèi)，中接頭套設(shè)于下接頭的外周并與下接頭的側(cè)壁插接，且下接頭的一端經(jīng)中接頭伸出并延伸至伸入砧子內(nèi)，且砧子能夠連通周向閥控機(jī)構(gòu)和下接頭，下接頭的另一端經(jīng)中接頭伸出并用于連接鉆頭，砧子上靠近下接頭一端的內(nèi)壁設(shè)有弧形槽，下接頭上靠近砧子一端的外壁上設(shè)有弧形凸起，且弧形槽的弧長大于弧形凸起的弧長，弧形凸起能夠在弧形槽內(nèi)轉(zhuǎn)動。本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)更高頻、穩(wěn)定的扭力輸出，提高鉆井效率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及油氣鉆井技術(shù)領(lǐng)域，具體是涉及一種高頻扭力沖擊器。

背景技術(shù)

在用PDC鉆頭(聚晶金剛石復(fù)合片鉆頭)打難鉆進(jìn)地層時，通常沒有足夠的扭矩來破碎地層，從而使鉆頭瞬間停止轉(zhuǎn)動，這時，扭轉(zhuǎn)能量在鉆柱中儲存，鉆柱會像發(fā)條一樣扭緊，一旦產(chǎn)生了剪切破碎地層所需的扭矩，鉆柱能量便會釋放開來，在PDC齒上施加比平常高得多的沖擊載荷，最終使金剛石齒破碎并導(dǎo)致鉆頭失效。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種高頻扭力沖擊器，以解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，能夠?qū)崿F(xiàn)更高頻、穩(wěn)定的扭力輸出，提高鉆井效率。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下方案：

本發(fā)明提供了一種高頻扭力沖擊器，包括上接頭、周向閥控機(jī)構(gòu)、砧子、中接頭和下接頭，所述上接頭的一端用于鉆井液通入，所述上接頭的另一端與所述周向閥控機(jī)構(gòu)的一端連接并內(nèi)部連通，所述周向閥控機(jī)構(gòu)的另一端與所述中接頭的一端連接，所述砧子安裝于所述周向閥控機(jī)構(gòu)內(nèi)，所述中接頭套設(shè)于所述下接頭的外周并與所述下接頭的側(cè)壁插接，且所述下接頭的一端經(jīng)所述中接頭伸出并延伸至伸入所述砧子內(nèi)，且所述砧子能夠連通所述周向閥控機(jī)構(gòu)和所述下接頭，所述下接頭的另一端經(jīng)所述中接頭伸出并用于連接鉆頭，所述砧子上靠近所述下接頭一端的內(nèi)壁設(shè)有弧形槽，所述下接頭上靠近所述砧子一端的外壁上設(shè)有弧形凸起，且所述弧形槽的弧長大于所述弧形凸起的弧長，所述弧形凸起能夠在所述弧形槽內(nèi)轉(zhuǎn)動。

優(yōu)選地，所述周向閥控機(jī)構(gòu)包括由外至內(nèi)依次套設(shè)的外管、導(dǎo)流管、封隔管、慢閥、快閥和封隔芯軸，所述導(dǎo)流管的側(cè)壁上開設(shè)有能夠連通所述導(dǎo)流管內(nèi)部的過水通道，所述封隔管的側(cè)壁上開設(shè)有多個沿所述封隔管的軸向排列的過水孔，所述導(dǎo)流管和所述封隔管能夠周向固定并使所述過水通道與所述過水孔連通，所述慢閥的重量大于所述快閥的重量，所述慢閥下端與所述快閥下端轉(zhuǎn)動連接，所述慢閥的下端開設(shè)有慢閥弧形水道，所述快閥的下端開設(shè)有快閥弧形水道，所述過水通道能夠連通所述慢閥弧形水道，所述慢閥和所述快閥能夠相對轉(zhuǎn)動，并使所述慢閥弧形水道與所述快閥弧形水道連通或不連通，所述慢閥和所述快閥的側(cè)壁上均開設(shè)有連通通道，所述封隔芯軸的側(cè)壁上固定有限位鍵，所述限位鍵能夠經(jīng)兩個所述連通通道伸出并限位于所述封隔管的內(nèi)壁上，且所述連通通道的側(cè)壁與所述限位鍵之間有間隙，所述封隔芯軸的上端和下端分別連接有上蓋和下蓋，且所述封隔管、所述慢閥和所述快閥均限位于所述上蓋與所述下蓋之間，所述封隔芯軸內(nèi)通道能夠與所述限位鍵一側(cè)的腔室連通，且所述封隔芯軸內(nèi)通道的下端能夠連通所述砧子內(nèi)部。

優(yōu)選地，所述外管的兩端均凸出于所述導(dǎo)流管的兩端，且所述外管兩端的內(nèi)壁均設(shè)有螺紋，所述上接頭和所述中接頭分別螺紋連接于所述外管的兩端。

優(yōu)選地，所述慢閥包括慢閥本體和慢閥法蘭盤，所述慢閥本體的下端固定于所述慢閥法蘭盤上，所述慢閥本體內(nèi)部中空且側(cè)壁上開設(shè)有能夠連通所述慢閥本體內(nèi)部的所述連通通道，所述慢閥弧形水道開設(shè)于所述慢閥法蘭盤上，并能夠貫通所述慢閥法蘭盤，所述慢閥弧形水道與所述慢閥本體同圓心；所述快閥包括快閥本體和快閥法蘭盤，所述快閥本體的下端固定于所述快閥法蘭盤上，所述快閥本體內(nèi)部中空且側(cè)壁上開設(shè)有能夠連通所述快閥本體內(nèi)部的所述連通通道，所述快閥弧形水道開設(shè)于所述快閥法蘭盤上，并能夠貫通所述快閥法蘭盤，所述快閥弧形水道與所述快閥本體同圓心。