复合冲击工具制造技术

技术编号:20046056 阅读:51 留言:0更新日期:2019-01-09 04:31
本实用新型专利技术提供一种复合冲击工具。本实用新型专利技术复合冲击工具,包括:外壳体以及容纳在外壳体内部的动作单元;动作单元包括冲击锤和阀筒;冲击锤包括锤筒和锤体,锤体固定在锤筒的外侧面;阀筒套设在冲击锤外侧,且阀筒的内侧面设置有螺旋状导轨槽;锤体容纳在导轨槽内,且导轨槽的下端向内凸出形成冲击面;阀筒的下端用于与第二接头连接;外壳体内的高压钻井液交替进入上液压腔和下液压腔驱动锤体沿导轨槽上下滑动,以使锤筒的下端面与冲击碰撞或者远离冲击面。本实用新型专利技术利用高压钻井液驱动冲击锤的锤体沿阀筒的螺旋导轨槽上下运动,使钻头获得轴向与扭向的复合冲击载荷,解决深井地层钻压施加困难和底部钻具粘滑失速问题,提高钻头的机械钻速。

【技术实现步骤摘要】
复合冲击工具
本技术涉及钻井工具
,尤其涉及一种复合冲击工具。
技术介绍
在石油钻井过程中,提高钻头的机械钻速不仅可以提高钻井经济效率,减少钻井成本,而且在一些特殊情况下,对特殊地层进行快钻并及时封固,更有利于避免井下事故的发生。井下动力钻具+PDC钻头是目前针对深井、超深井应用特别成熟的一类提速组合方案。但是,在岩性复杂的深部地层,钻压施加困难,管柱重力产生的钻压无法有效传递给钻头,长水平段管柱易发生“托压”现象,增大钻进过程中摩擦阻力,导致卡钻;并且,粘滑效应导致施加在PDC钻头上的扭矩变化幅度大,这种较大变化幅值的扭矩减少PDC钻头的寿命,同时也严重影响PDC钻头的切削速率。为改善PDC钻头的钻压情况和粘滑效应,现有技术中主要采用轴向冲击提速工具(简称轴冲工具)和扭转冲击提速工具(简称扭冲工具)。轴冲工具产生轴向冲击力施加在钻头上,增大钻头破碎岩石的冲击功。扭冲工具通过在周向上发生往复式碰撞,从而对钻头施加高频扭转冲击载荷。但是,现有的轴冲工具不能产生扭转冲击载荷,扭冲工具不能产生轴向冲击载荷,单纯的将轴冲工具和扭冲工具结合,导致钻井工具过长,不利于钻进动力的传递,降低了本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种复合冲击工具,其特征在于,包括:外壳体以及容纳在所述外壳体内部的动作单元;所述动作单元包括冲击锤和阀筒;所述冲击锤包括锤筒和锤体,所述锤体固定在所述锤筒的外侧面;所述阀筒套设在所述冲击锤外侧,且所述阀筒的内侧面设置有螺旋状导轨槽;所述锤体容纳在所述导轨槽内,将所述导轨槽分隔成上液压腔和下液压腔,且所述导轨槽的下端向内凸出形成冲击面;所述阀筒的下端用于与第二接头连接;所述外壳体内的高压钻井液交替进入所述上液压腔和所述下液压腔驱动所述锤体沿所述导轨槽上下滑动,以使所述锤筒的下端面与所述冲击面碰撞或者远离所述冲击面。

【技术特征摘要】
1.一种复合冲击工具,其特征在于,包括:外壳体以及容纳在所述外壳体内部的动作单元;所述动作单元包括冲击锤和阀筒;所述冲击锤包括锤筒和锤体,所述锤体固定在所述锤筒的外侧面;所述阀筒套设在所述冲击锤外侧,且所述阀筒的内侧面设置有螺旋状导轨槽;所述锤体容纳在所述导轨槽内,将所述导轨槽分隔成上液压腔和下液压腔,且所述导轨槽的下端向内凸出形成冲击面;所述阀筒的下端用于与第二接头连接;所述外壳体内的高压钻井液交替进入所述上液压腔和所述下液压腔驱动所述锤体沿所述导轨槽上下滑动,以使所述锤筒的下端面与所述冲击面碰撞或者远离所述冲击面。2.根据权利要求1所述的复合冲击工具,其特征在于,还包括动力单元;所述动作单元还包括配流筒;所述配流筒的侧壁上设置有第一配流通道和第二配流通道;所述第一配流通道为多个,沿所述配流筒的周向间隔设置;所述第二配流通道为多个,沿所述配流筒的周向间隔设置,且每一个所述第二配流通道设置在相邻两个所述第一配流通道周向上的中间;所述第一配流通道和所述第二配流通道轴向相隔预设距离;所述锤筒套设在所述配流筒的外侧,所述锤筒的侧壁上开设有第一进液口和第二进液口,且所述锤体设置在所述第一进液口和所述第二进液口之间;所述动力单元与所述配流筒的上端固定连接,用于驱动所述配流筒转动,以使所述第一配流通道与所述第一进液口和所述第二配流通道与所述第二进液口交替连通,进而使高压钻井液交替进入所述上液压腔和所述下液压腔,以推动所述锤体沿所述导轨槽上下滑动。3.根据权利要求2所述的复合冲击工具,其特征在于,所述动作单元还包括封隔筒;所述封隔筒设置在所述配流筒和所述锤筒之间,且所述封隔筒的下端与所述阀筒的下端固定连接;所述封隔筒的侧壁上开设有第一过流通道和第二过流通道,且所述第一过流通道与所述第一进液口始终处于连通状态,所述第二过流通道与所述第二进液口始终处于连通状态;所述动力单元驱动所述配流筒转动,以使所述第一配流通道与所述第一过流通道和所述第二配流通道与所述第二过流通道交替连通,进而使高压钻井液交替进入所述上液压腔和所述下液压腔,以推动所述锤体沿所述导轨槽上下滑动。4.根据权利要求3所述的复合冲击工具,其特征在于,所述动作单元还包括与所述配流筒下端抵...

【专利技术属性】
技术研发人员:柳贡慧温晓松李军查春青汪伟
申请(专利权)人:中国石油大学北京北京工业大学
类型:新型
国别省市:北京,11

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