基于涡轮和凸轮的新型轴向冲击工具制造技术

本发明专利技术涉及一种基于涡轮和凸轮的新型轴向冲击工具，包括外壳体、冲击总成、减速器、导流总成、涡轮总成。其技术方案是：上部接钻柱，下部接螺杆钻具或涡轮钻具，工作时，钻井液进入外壳体，驱动涡轮总成高速转动，通过减速器，将涡轮总成的高速转动减速到凸轮的适合工作速度，通过凸轮与滚轮的配合运动，上冲击筒和下冲击筒、内导流筒轴向周期运动，产生周期性的轴向机械振动和水力脉冲，并且进入螺杆钻具或涡轮钻具的钻井液流量发生周期性变化，钻头在较低转速时产生较大轴向冲击，在较高转速时产生较小轴向冲击。本发明专利技术可有效提高钻头机械钻速和寿命，提高破岩效率。

A new axial impact tool based on turbine and cam

The invention relates to a new axial impact tool based on the turbine and cam, including the shell body, the impact assembly, the reducer, the diversion assembly, and the turbine assembly. The technical scheme is connected with the upper part of the drill string, connected to the lower part of the screw drill or turbine drill, when drilling fluid into the shell body, driving turbine assembly of high-speed rotation, through the speed reducer, the high-speed rotation of the turbine assembly to the cam for deceleration speed, with the motion of the cam and the roller, click on under the impact of cylinder, cylinder and inner draft tube axial periodic motion, produce periodic mechanical vibration and axial hydraulic pulse drilling fluid flow and enter the screw drill or turbodrill is changed periodically, bit large axial impact at low speed, small axial impact at high speed. The invention can effectively improve the drilling speed and life of the drill and improve the efficiency of rock breaking.

【技术实现步骤摘要】
基于涡轮和凸轮的新型轴向冲击工具
本专利技术涉及一种用于石油天然气钻探工程领域的基于涡轮和凸轮的新型轴向冲击工具。
技术介绍
随着经济不断发展，油气需求量越来越大，而我国浅层油气资源则口益枯竭，油气开发技术不断进步，油气井的深度增大，深井、超深井的数目增多。使钻井工程面临的地层工作环境更加复杂，钻井深度不断增加，岩石在底层围压作用下硬度和强度都会有明显增加，导致钻头破岩效率不高。现在比较有效的钻井工具主要是旋冲钻具，在旋转钻进的同时对钻头施加周期性冲击载荷，有利于提高钻头的破岩效率，提高钻进的速度。基于此，为了有效地提高钻头机械钻速和寿命，提高破岩效率，推动快速钻井技术的发展，我们提出一种基于涡轮和凸轮的新型轴向冲击工具。
技术实现思路
为进一步提高中深井、硬地层钻井速度、坚硬打滑地层的钻进时效，降低生产成本，提高钻头的破岩效果，改善钻头和岩石的受力情况，提高钻头使用寿命，本专利技术提供了一种基于涡轮和凸轮的新型轴向冲击工具。本专利技术的技术方案是：涡轮和凸轮的新型轴向冲击工具，包括外壳体、冲击总成、减速器、导流总成、涡轮总成，其特征在于：在外壳体内由后端至前端依次为冲击总成、减速器、导本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于涡轮和凸轮的新型轴向冲击工具，包括外壳体、冲击总成、减速器、导流总成、涡轮总成，其特征在于：在外壳体内由后端至前端依次为冲击总成、减速器、导流总成、涡轮总成；所述的冲击总成包括打捞轴套（1）、限位套a（2）、导流套a（3）、O型密封圈a（4）、上冲击筒（5）、打捞轴（6）、O型密封圈b（7）、下冲击筒（8）、O型密封圈c（9）、滚轮a（32），O型密封圈a（4）安装于上冲击筒（5）内壁，O型密封圈c（9）安装于下冲击筒（8）外壁，滚轮a（32）安装于下冲击筒（8）前端，上冲击筒（5）从打捞轴（6）后端装入，下冲击筒（8）从打捞轴（6）前端装入，上冲击筒（5）和下冲击筒（8）通过螺纹连接，导...

【技术特征摘要】
1.基于涡轮和凸轮的新型轴向冲击工具，包括外壳体、冲击总成、减速器、导流总成、涡轮总成，其特征在于：在外壳体内由后端至前端依次为冲击总成、减速器、导流总成、涡轮总成；所述的冲击总成包括打捞轴套（1）、限位套a（2）、导流套a（3）、O型密封圈a（4）、上冲击筒（5）、打捞轴（6）、O型密封圈b（7）、下冲击筒（8）、O型密封圈c（9）、滚轮a（32），O型密封圈a（4）安装于上冲击筒（5）内壁，O型密封圈c（9）安装于下冲击筒（8）外壁，滚轮a（32）安装于下冲击筒（8）前端，上冲击筒（5）从打捞轴（6）后端装入，下冲击筒（8）从打捞轴（6）前端装入，上冲击筒（5）和下冲击筒（8）通过螺纹连接，导流套a（3）、限位套a（2）依次从打捞轴（6）后端装入，打捞轴套（1）和打捞轴（6）通过螺纹连接；所述的减速器包括O型密封圈d（11）、连接套a（12）、减速器外壳a（13）、减速器外壳b（14）、从动齿轮（15）、主动齿轮连接套a（16）、主动齿轮输入轴保持架（17）、连接套b（18）、主动齿轮输入轴（19）、连接套c（20）、凸轮a（33）、主动齿轮输出轴（34）、主动齿轮（35）、主动齿轮连接套b（36）、轴承a（37）、轴承b（38）、轴承c（39）、凸轮b（40），O型密封圈d（11）安装于连接套a（12）和连接套c（20）外壁，将主动齿轮输入轴（19）安装在连接套c（20）后端，将轴承b（38）放入连接套b（18）内后一起安装到主动齿轮输入轴（19）后端，将主动齿轮输入轴保持架（17）、轴承a（37）分别安装到从动齿轮连接套a（16）前端，将从动齿轮连接套a（16）和主动齿轮输入轴（19）后端通过花键连接，将主动齿轮连接套a（16）前端的凸处安装到主动齿轮连接套b（36）的凹处，将从动齿轮（15）安装好后，将主动齿轮（35）的凸处安装到主动齿轮连接套b（36）的凹处，将主动齿轮输出轴（34）前端安装到主动齿轮（35），将轴承b（38）与连接套b（18）组合体安装到主动齿轮输出轴（34）后端面，将连接套a（12）前端安装在动齿轮输出轴（34）后端，将以上装配好的减速器内部组合件放入减速器外壳b（14），分别从减速器外壳b（14）前后端依次安装轴承c（39）、减速器外壳a（13），并将凸轮b（40）、凸轮a（33）分别安装在减速器前后端的连接套b（18）上，将打捞轴（6）与连接套a（12）后端通过螺纹连接，通过减速器的作用将涡轮总成输出的高速转动减速到适合凸轮a...

【专利技术属性】
技术研发人员：田家林，何虹志，杨琳，熊洁，周思奇，周仪，黎根银，
申请(专利权)人：西南石油大学，
类型：发明
国别省市：四川,51