一种振击器制造技术

本发明专利技术属于钻井技术领域，公开了一种振击器。本发明专利技术提供了一种振击器，该振击器包括外筒、下接头及设置于外筒内部的旋转组件和固定组件，固定组件设置于旋转组件和下接头之间，下接头分别连接于外筒和旋转组件。旋转组件包括连接件、连接于连接件的冲击腔体、设置于冲击腔体内部的冲击锤、设置于冲击锤内部的转换阀及抵靠于冲击腔体的内壁的节流组件，冲击锤和转换阀设置于连接件和节流组件之间。连接件、冲击腔体、冲击锤、转换阀及节流喷嘴均为中空结构，且相互连通。下接头连接于冲击腔体，冲击锤和转换阀均能够沿周向往复旋转，且冲击腔体能够对冲击锤限位，冲击锤能对转换阀限位，保证PDC钻头受到的扭矩恒定。

A vibratory device

The invention belongs to the field of drilling technology, and discloses a vibratory device. The invention provides a vibrator. The vibrator comprises an outer cylinder, a lower joint and a rotating component and a fixed component set in the outer cylinder. The fixed component is arranged between the rotating component and the lower joint, and the lower joint is connected to the outer cylinder and the rotating assembly respectively. The rotary assembly includes a connector, an impact cavity connected to the connector, an impact hammer set inside the impact cavity, a conversion valve set inside the impact hammer, and a throttle component against the inner wall of the impacting cavity. The impact hammer and the conversion valve are set between the connector and the throttle assembly. Connectors, impact chambers, impact hammers, transfer valves and throttling nozzles are hollow structures and are interconnected. The lower joint is connected to the impact cavity, the impact hammer and the conversion valve can all rotate along the circumference, and the impact cavity can limit the impact hammer. The impact hammer can limit the conversion valve to ensure that the torque of the PDC bit is constant.

【技术实现步骤摘要】
一种振击器
本专利技术涉及钻井工具提速
，尤其涉及一种振击器。
技术介绍
钻井提速是钻探行业的永恒主题。随着当前国际油价不断上升，钻井提速已经成为各大油田在勘探开发过程中进行降本增效的主要手段之一。在提高机械钻速方面，随着研究的不断深入，国内外研究工作者逐渐发现，从根本上提高PDC钻头的提速效果，须从保证PDC钻头的稳定性入手，即保证PDC钻头在破岩钻进过程中保持扭矩恒定。由于PDC钻头在切削破岩过程中，会出现切削齿未能瞬时将岩石破碎，此时由于地面转盘的转动将使得旋转扭矩能量聚集在整个钻柱上，当能量聚集到一定程度后，岩石被瞬间破碎，钻柱上的能量瞬间释放，这一过程称之为PDC钻头的粘滑效应。粘滑效应就是PDC钻头扭矩不恒定的表现。在前期进行PDC钻头提速的研究过程中，人们注重于进行轴向冲击作用于PDC钻头。采用轴向冲击作用于PDC钻头的方式，存在PDC钻头扭矩不恒定，进而导致PDC钻头提速效果一般。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种振击器，解决了现有技术中PDC钻头扭矩不恒定，进而导致PDC钻头提速效果一般的技术问题。为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：一种振击器，包括外筒、下接头及设置于所述外筒内部的旋转组件和固定组件，所述固定组件设置于所述旋转组件和所述下接头之间，所述下接头分别连接于所述外筒和所述旋转组件；所述旋转组件包括连接件、连接于所述连接件的冲击腔体、设置于所述冲击腔体内部的冲击锤、设置于所述冲击锤内部的转换阀及抵靠于所述冲击腔体的内壁的节流组件，所述冲击锤和所述转换阀设置于所述连接件和所述节流组件之间，所述节流喷嘴用于喷射高压钻井液；所述连接件、所述冲击腔体、所述冲击锤、所述转换阀及所述节流喷嘴均为中空结构且相互连通；所述下接头连接于所述冲击腔体，所述冲击锤和所述转换阀均能够沿周向往复旋转，且所述冲击腔体能够对所述冲击锤限位，所述冲击锤能够对所述转换阀限位。作为优选，所述连接件包括圆柱体及设置于所述圆柱体一端的圆锥体，所述圆柱体上设置有多个通槽，所述圆锥体上分别设置有沿周向分布且沿轴向贯穿设置的多个第一开口槽和多个第一通孔；所述第一开口槽用于钻井液的流通；所述冲击腔体通过所述第一通孔连接于所述圆锥体，且所述冲击锤和所述转换阀均抵接于所述圆锥体的端面。作为优选，所述冲击腔体的一端对应设置有沿周向分布的多个螺纹孔，所述冲击腔体的另一端螺纹连接于所述下接头，所述圆锥体与所述冲击腔体之间通过螺栓穿过所述第一通孔和所述螺纹孔连接；所述冲击腔体的外壁的两侧分别设置有多个与所述第一开口槽相对应的第二开口槽，所述第二开口槽上均设置有长通孔；所述冲击腔体的内壁的设置有两个第一扇形槽和两个半圆槽，所述半圆槽设置于两个所述扇形槽之间。作为优选，所述冲击锤的两侧分别设置有冲击凸台，所述冲击凸台的两侧分别设置有第二通孔，两个所述冲击凸台之间对称设置有四个第三通孔，所述第二通孔和所述第三通孔均沿所述冲击凸台周向均匀分布且沿轴向设置，且所述第二通孔和所述第三通孔均用于钻井液的流通；所述冲击凸台能够在所述第一扇形槽内转动，所述第一扇形槽的两侧能够对所述冲击凸台限位；所述冲击锤的内壁的两侧分别设置有凸块，所述凸块设置于所述转换阀的内部。作为优选，所述转换阀的两侧分别设置有第二扇形槽，两个所述第二扇形槽之间对称设置有四个第四通孔，所述第二扇形槽和所述第四通孔均沿周向均匀分布且沿轴向设置，且所述第四通孔用于钻井液的流通；所述转换阀能够在所述冲击锤的内腔转动，所述凸块设置于所述第二扇形槽内，所述第二扇形槽的两侧能够对所述凸块限位。作为优选，所述外筒的一端螺纹连接有钻铤，所述外筒的另一端设置有多个均匀分布的凹槽，所述下接头卡接于所述凹槽。作为优选，所述下接头对应设置有多个与所述凹槽相适配的凸台，所述凸台卡接于所述凹槽；所述下接头上设置有多个环形沟槽，所述环形沟槽与所述外筒的内壁形成迷宫密封；所述下接头的一端螺纹连接于所述冲击腔体，另一端螺纹连接有PDC钻头。作为优选，所述外筒和所述圆柱体之间设置有流通件，所述流通件卡接于所述外筒的内壁，所述流通件螺纹连接于所述圆柱体的内壁。作为优选，所述节流组件还包括支撑件，所述支撑件设置于所述冲击腔体和所述节流喷嘴之间，所述支撑件分别抵靠于所述冲击锤的端面和所述转换阀的端面，所述支撑件卡接于所述冲击腔体的内壁，所述节流喷嘴螺纹连接于所述支撑件。作为优选，所述节流喷嘴与所述支撑件之间和所述下接头和所述冲击腔体之间均设置有O型密封圈。本专利技术的有益效果：通过设置钻井液流通于冲击腔体、冲击锤、转换阀及节流喷嘴之间，由于节流喷嘴口径小，具有节流作用产生压力差。在该压力差的作用下，能够驱动冲击锤沿着周向往复旋转并给冲击腔体一个往复的冲击力。同时，由于冲击腔体与下接头连接，将高频的冲击力作用于下接头上，并且PDC钻头直接与下接头连接在一起，则冲击锤给冲击腔体的冲击力，相当于直接作用于PDC钻头上。采用冲击腔体、下接头及PDC钻头依次将冲击力传递的方式，保证了PDC钻头在钻进过程中受到的扭矩为恒定值，并可以加速驱使PDC钻头破岩，进而提高PDC钻头的破岩效率和机械钻速。此时，有两个作用力作用在PDC钻头上切削地层，一个作用力是地面转盘提供的扭力，另一个是本专利技术提供的冲击作用力。由于冲击锤沿着周向往复旋转并给冲击腔体往复的冲击力，且冲击腔体、下接头及PDC钻头依次连接，进而该冲击力最终作用到PDC钻头上，对钻杆不产生任何影响，不改变整个冲击能量的荷载，进而保证钻杆传达的扭矩可以完全用于切削地层，而不会被浪费。附图说明图1是本专利技术振击器的主视图的结构示意图；图2是本专利技术振击器在图1中A-A处剖面结构示意图；图3是本专利技术振击器在图1中B-B处剖面结构示意图；图4为本专利技术振击器中连接件的结构示意图；图5为本专利技术振击器中连接件的右视图的结构示意图；图6为本专利技术振击器中冲击腔体的结构示意图；图7为本专利技术振击器中冲击锤的结构示意图；图8为本专利技术振击器中冲击锤的左视图的结构示意图；图9为本专利技术振击器中转换阀的结构示意图；图10为本专利技术振击器中转换阀在图9中C-C处剖面结构示意图；图11为本专利技术振击器中外筒的结构示意图；图12为本专利技术振击器中下接头的结构示意图；图13为本专利技术振击器中下接头的主视图的结构示意图；图14为本专利技术振击器在初始状态的结构示意图；图15为本专利技术振击器在形成第一次冲击力状态的结构示意图；图16为本专利技术振击器在形成第一次限位状态的结构示意图；图17为本专利技术振击器在形成第二次冲击力状态的结构示意图；图18为本专利技术振击器在形成第二次限位状态的结构示意图。图中：1、外筒；2、下接头；3、旋转组件；4、固定组件；5、流通件6、O型密封圈；11、凹槽；21、凸台；22、环形沟槽；31、连接件；32、冲击腔体；33、冲击锤；34、转换阀；35、节流组件；311、圆柱体；312、圆锥体；313、通槽；314、第一开口槽；315、第一通孔；321、螺纹孔；322、螺栓；323、第二开口槽；324、长通孔；325、第一扇形槽；326、半圆槽；331、冲击凸台；332、第二通孔；333、第三通孔；334、凸块；341、第二扇形槽；342、第四通孔；351、节流喷嘴；352、支撑件。具体实施方式下面结合附图并通过本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种振击器，其特征在于，包括外筒(1)、下接头(2)及设置于所述外筒(1)内部的旋转组件(3)和固定组件(4)，所述固定组件(4)设置于所述旋转组件(3)和所述下接头(2)之间，所述下接头(2)分别连接于所述外筒(1)和所述旋转组件(3)；所述旋转组件(3)包括连接件(31)、连接于所述连接件(31)的冲击腔体(32)、设置于所述冲击腔体(32)内部的冲击锤(33)、设置于所述冲击锤(33)内部的转换阀(34)及抵靠于所述冲击腔体(32)的内壁的节流组件(35)，所述冲击锤(33)和所述转换阀(34)设置于所述连接件(31)和所述节流组件(35)之间，所述节流组件(35)包括节流喷嘴(351)，所述节流喷嘴(351)用于形成高压钻井液；所述连接件(31)、所述冲击腔体(32)、所述冲击锤(33)、所述转换阀(34)及所述节流喷嘴(351)均为中空结构且相互连通；所述下接头(2)连接于所述冲击腔体(32)，所述冲击锤(33)和所述转换阀(34)均能够沿周向往复旋转，且所述冲击腔体(32)能够对所述冲击锤(33)限位，所述冲击锤(33)能够对所述转换阀(34)限位。

【技术特征摘要】
1.一种振击器，其特征在于，包括外筒(1)、下接头(2)及设置于所述外筒(1)内部的旋转组件(3)和固定组件(4)，所述固定组件(4)设置于所述旋转组件(3)和所述下接头(2)之间，所述下接头(2)分别连接于所述外筒(1)和所述旋转组件(3)；所述旋转组件(3)包括连接件(31)、连接于所述连接件(31)的冲击腔体(32)、设置于所述冲击腔体(32)内部的冲击锤(33)、设置于所述冲击锤(33)内部的转换阀(34)及抵靠于所述冲击腔体(32)的内壁的节流组件(35)，所述冲击锤(33)和所述转换阀(34)设置于所述连接件(31)和所述节流组件(35)之间，所述节流组件(35)包括节流喷嘴(351)，所述节流喷嘴(351)用于形成高压钻井液；所述连接件(31)、所述冲击腔体(32)、所述冲击锤(33)、所述转换阀(34)及所述节流喷嘴(351)均为中空结构且相互连通；所述下接头(2)连接于所述冲击腔体(32)，所述冲击锤(33)和所述转换阀(34)均能够沿周向往复旋转，且所述冲击腔体(32)能够对所述冲击锤(33)限位，所述冲击锤(33)能够对所述转换阀(34)限位。2.根据权利要求1所述的振击器，其特征在于，所述连接件(31)包括圆柱体(311)及设置于所述圆柱体(311)一端的圆锥体(312)，所述圆柱体(311)上设置有多个通槽(313)，所述圆锥体(312)上分别设置有沿周向均匀分布且沿轴向贯穿设置的多个第一开口槽(314)和多个第一通孔(315)；所述通槽(313)和所述第一开口槽(314)均用于钻井液的流通；所述冲击腔体(32)通过所述第一通孔(315)连接于所述圆锥体(312)，且所述冲击锤(33)和所述转换阀(34)均抵接于所述圆锥体(312)的端面。3.根据权利要求2所述的振击器，其特征在于，所述冲击腔体(32)的一端对应设置有沿周向均匀分布的多个螺纹孔(321)，所述冲击腔体(32)的另一端螺纹连接于所述下接头(2)，所述圆锥体(312)与所述冲击腔体(32)之间通过螺栓(322)穿过所述第一通孔(315)和所述螺纹孔(321)连接；所述冲击腔体(32)的外壁的两侧分别设置有多个与所述第一开口槽(314)相对应的第二开口槽(323)，所述第二开口槽(323)上均设置有长通孔(324)；所述冲击腔体(32)的内壁设置有两个第一扇形槽(325)和两个半圆槽(326)，所述半圆槽(326)设置于两个所述第一扇形槽(325)之间。4.根据权利要求3所述的振击器，其特征在于，所述冲击锤(33)的两侧分别设置有冲击凸台(331)，所述冲击凸台...

【专利技术属性】
技术研发人员：穆总结，
申请(专利权)人：穆总结，
类型：发明
国别省市：新疆,65