叶轮式差速扭力冲击器制造技术

本实用新型专利技术提供了一种叶轮式差速扭力冲击器，解决了钻井过程中钻头产生的粘滑振动现象。其技术方案为：由上接头、动力总成、冲击总成、和下接头组成，上接头上部与钻杆连接，下部与动力总成连接，动力总成在钻井液的冲击作用下产生高速旋转运动，进而带动法兰传动轴旋转；一方面法兰传动轴通过传动轴、传动销带动偏心冲击锤高速旋转；另一方面带动外齿轮转动，与内齿轮壳体啮合，将一个较低的转速传递给内齿轮壳体，进而带动冲击传动轴以一个较低的转速转动；从而与偏心冲击块形成转速差，产生冲击作用，并将碰撞产生的扭转振动通过冲击传动轴传递到下接头。本实用新型专利技术可以持续产生扭转冲击振动，提高钻头破岩效率，有效避免卡钻和粘滑现象产生。

【技术实现步骤摘要】
叶轮式差速扭力冲击器
本技术涉及一种用于石油天然气页岩气钻井、矿山开采、地质钻井等领域中的叶轮式差速扭力冲击器。
技术介绍
近年来，随着国家对石油天然气需求日益增加，同时对于页岩气的开采也是当今热点，也是一个挑战。因为在钻井过程中，常会因为司钻技术、经验问题以至于送钻不及时或送钻过快，或是因为井壁摩阻问题，造成施加给钻头的钻压不稳定，影响破岩效率，甚至有可能因为钻压突然增大而损坏钻头、崩裂钻头的切削齿等，影响钻进速度。另一方面PDC钻头在钻硬或研磨性地层时，通常没有足够的扭矩来破碎岩石，从而产生卡钻的现象，井下钻杆扭力释放导致钻头失效。油田深部地层岩石坚硬、研磨极值高，应用常规牙轮钻头钻进，单只钻头进尺少，需要多次起下钻且机械钻速较低；应用螺杆进行复合钻进时，由于深井中温度较高，螺杆寿命低、使用效果不理想；同时在钻探深井超深井中常出现粘滑振动现象，粘滑振动易造成钻具失效，导致机械钻速降低。此外，采用气体钻井技术钻进可较大程度提高机械钻速，但在地层出水的情况下易引起井下复杂情况发生，且气体钻井配套设备多，成本相对较大。针对以上问题，国内外已尝试了多种工具，取得了一定的提速效果，其中高频本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.叶轮式差速扭力冲击器，由上接头(1)、动力总成、冲击总成、和下接头(35)组成，其特征在于：所述上接头(1)上部与钻杆连接；所述动力总成包括叶轮壳体(2)、锁母(3)、叶轮(4)、叶轮轴(5)、轴承端盖(6)、锁紧螺钉(7)、串轴承(8)和固定导流筒(9)；所述叶轮壳体(2)上部通过螺纹与上接头(1)连接；叶轮(4)通过花键连接的方式安装在叶轮轴(5)上，并利用锁母(3)轴向固定，串轴承(8)安装叶轮轴(5)的前段，并一起安装固定固定导流筒(9)内，并利用轴承端盖(6)通过螺纹连接安装在固定导流筒(9)端面，在固定导流筒(9)的端面为对称十字辐条形流道；在固定导流筒圆周方向均布开有3个螺纹...

【技术特征摘要】
1.叶轮式差速扭力冲击器，由上接头(1)、动力总成、冲击总成、和下接头(35)组成，其特征在于：所述上接头(1)上部与钻杆连接；所述动力总成包括叶轮壳体(2)、锁母(3)、叶轮(4)、叶轮轴(5)、轴承端盖(6)、锁紧螺钉(7)、串轴承(8)和固定导流筒(9)；所述叶轮壳体(2)上部通过螺纹与上接头(1)连接；叶轮(4)通过花键连接的方式安装在叶轮轴(5)上，并利用锁母(3)轴向固定，串轴承(8)安装叶轮轴(5)的前段，并一起安装固定固定导流筒(9)内，并利用轴承端盖(6)通过螺纹连接安装在固定导流筒(9)端面，在固定导流筒(9)的端面为对称十字辐条形流道；在固定导流筒圆周方向均布开有3个螺纹盲孔，在叶轮壳体(2)安装固定导流筒(9)处圆周方向面开有3个均匀分布的螺纹孔，利用锁紧螺钉(7)将导流筒(9)固定在叶轮壳体(2)上；所述冲击总成包括法兰传动轴(11)，螺钉(12)，外齿轮(13)，螺母(14)，下壳体(15)，O型密封圈A(16)，内齿轮壳体(17)，组合轴承A(18)，花键传动轴(19)，径向轴承(20)，花键传动块(21)，冲击传动轴(22)，偏心冲击锤(23)，传动销A(24)，传动销B(25)，传动轴(26)，组合轴承B(27)，组合轴承C(28)，冲击外筒(29)，导流轴承组(30)，导流套(31)，O型密封圈B(32)，止推轴承(33)，O型密封圈C(34)；法兰传动轴(11)上部开有螺纹孔，与叶轮轴(5)下端通过螺纹连接，法兰传动轴(11)下端端面沿圆周方向开有3个均布的通孔；所述传动轴(26)上端设置有与法兰传动轴下端端面相同的3个均布通孔，传动轴(26)中部轴肩开有两个密封圈槽，传动轴下段在180°方向铣为平面，在另外180°方向上开有供传动销安装的槽；所述外齿轮(13)中心沿轴线方向开有通孔，通孔内安装固定有滑动轴承，外齿轮安装于法兰传动轴(11)和传动轴(26)之间，通过螺钉(12)和螺母(14)固定；所述内齿轮壳体(17)上端有与外齿轮(13)啮合的齿，内齿轮壳体中部设置有轴肩，内部在180°方向上开有两个扇形流道，内齿轮壳体(17)下部在180°方向上设置有两个相对槽；所述冲击外筒(29)上端圆周方向开有8个径向通孔，下端外圆周方向设置有两个在180°方向相对的突出传动块，与内齿轮壳体(17)下部的两个槽相配合，冲击外筒(29)内部中上段设置有内花键结构；所述花键传动轴(19)沿轴向方向开有与传动轴(26)相配合的通孔，上端开有与冲击外筒(29)相配合的外花键结构，下端同样设置为外花键结构；所述花键传动块(21)内部设置有与花键传动轴(19)下端相配合的内花建结构，外圆周方向上设置有周向台阶；所述冲击传动轴(22)内部为腔室结构，在上端周向方向上设置有与花键传动块(21)配合的台阶，中...

【专利技术属性】
技术研发人员：田家林，张堂佳，杨琳，林晓月，杨毅，朱志，李居瑞，
申请(专利权)人：西南石油大学，
类型：新型
国别省市：四川,51