【技术实现步骤摘要】
全维度冲击钻井提速工具
本专利技术涉及钻井设备
，是一种全维度冲击钻井提速工具。
技术介绍
在油田勘探开发过程中，提高机械钻速是油田开发行业追求的永恒目标。目前，国内外研制了众多种类不同的钻井提速工具并且投入了现场试验应用，取得了良好的效果。现有的钻井提速工具主要以对钻头施加冲击作用来达到提速效果，根据冲击的形式可以分为轴向冲击提速装置和周向冲击提速工具。由于轴向冲击提速装置和周向冲击提速工具均结构复杂，因此下游钻头在钻进过程无法同时受到周向冲击和轴向冲击。另外，现有周向冲击装置对芯轴磨损严重，造成芯轴寿命短。
技术实现思路
本专利技术提供了一种全维度冲击钻井提速工具，克服了上述现有技术之不足，其能有效解决现有冲击提速装置冲击方式单一的问题。本专利技术的技术方案是通过以下措施来实现的：一种全维度冲击钻井提速工具，包括上本体、上芯轴、轴向冲击组件、芯轴铁砧、下芯轴、下本体、下接头、周向冲击组件、分流压帽和耐磨组件，上本体的上部内侧悬挂有能相对其转动的上芯轴，上本体的下部内侧限位安装有能...
【技术保护点】
1.一种全维度冲击钻井提速工具，其特征在于包括上本体、上芯轴、轴向冲击组件、芯轴铁砧、下芯轴、下本体、下接头、周向冲击组件、分流压帽和耐磨组件，上本体的上部内侧悬挂有能相对其转动的上芯轴，上本体的下部内侧限位安装有能相对其转动的下本体，下本体的上端内侧设有安装环槽，安装环槽内座有芯轴铁砧，上芯轴的下部套装于安装环槽内并位于芯轴铁砧的上方，上芯轴的下部和下本体的上部传动连接在一起，且上芯轴能相对下本体上下移动，轴向冲击组件包括轴向冲击发生件、轴向冲击驱动件和轴向冲击执行件，上芯轴的下部固定有能在其下行时撞击芯轴铁砧的轴向冲击发生件；下本体外侧安装有套装于上本体内侧且能与下本体...
【技术特征摘要】
1.一种全维度冲击钻井提速工具，其特征在于包括上本体、上芯轴、轴向冲击组件、芯轴铁砧、下芯轴、下本体、下接头、周向冲击组件、分流压帽和耐磨组件，上本体的上部内侧悬挂有能相对其转动的上芯轴，上本体的下部内侧限位安装有能相对其转动的下本体，下本体的上端内侧设有安装环槽，安装环槽内座有芯轴铁砧，上芯轴的下部套装于安装环槽内并位于芯轴铁砧的上方，上芯轴的下部和下本体的上部传动连接在一起，且上芯轴能相对下本体上下移动，轴向冲击组件包括轴向冲击发生件、轴向冲击驱动件和轴向冲击执行件，上芯轴的下部固定有能在其下行时撞击芯轴铁砧的轴向冲击发生件；下本体外侧安装有套装于上本体内侧且能与下本体同步转动的轴向冲击驱动件，上本体内侧安装有座于轴向冲击驱动件上的轴向冲击执行件，所述轴向冲击执行件能随着轴向冲击驱动件的转动而周期性上下往复运动；下本体下部内侧设有下芯轴，下芯轴中部设有上下贯通的主流道，下芯轴上端固定安装有分流压帽，下芯轴中部外侧设有至少一个内外贯通的导流长孔，下芯轴下部外侧设有限位环台；周向冲击组件包括周向冲击驱动件、周向冲击发生件和周向冲击执行件，对应分流压帽与限位环台之间位置的下芯轴外侧套装有能够相对于下芯轴周期性往复转动的周向冲击驱动件，周向冲击驱动件外侧设有下端位于下芯轴下方的周向冲击执行件，周向冲击执行件上部内侧设有安装在周向冲击驱动件外侧的周向冲击发生件，周向冲击发生件能在随周向冲击驱动件转动时撞击周向冲击执行件；周向冲击执行件下部内侧与下芯轴下端外侧固定安装在一起，周向冲击执行件下端外侧固定安装有下接头，下本体下端内侧与下接头上部外侧安装在一起；冲击驱动件下端与限位环台之间设有耐磨组件。
2.根据权利要求1所述的全维度冲击钻井提速工具，其特征在于轴向冲击驱动件包括铁砧底座和凸轮盘，下本体的上部外侧固定安装有铁砧底座，铁砧底座的上部固定安装有凸轮盘，凸轮盘的顶面沿圆周交替均布有凸起部和凹槽部，轴向冲击执行件包括冲击砧和滚轮，上本体的内侧固定安装有冲击砧，冲击砧下部外侧沿圆周安装有至少两个滚轮，滚轮的下端位于冲击砧的下方，滚轮座于凸轮盘上且能与凸起部和凹槽部位置相对应。
3.根据权利要求2所述的全维度冲击钻井提速工具，其特征在于下本体的上部外侧固定有下环限位件，下环限位件包括下限位卡套和下卡套固定套，下本体的上部外侧安装有下限位卡套，对应下限位卡套位置的下本体外侧沿竖直方向间隔分布有多个下限位卡槽，下限位卡套内侧分布有能分别卡入各个下限位卡槽内的下内凸环块，下限位卡套的下部外侧设有下卡位环台，下限位卡套的下部外侧套装有座于下卡位环台下的下卡套固定套，下限位卡套包括至少两个沿圆周分布的下限位卡块，所有下限位卡块共同围合形成环体，铁砧底座的下端座于下限位卡套或/和下卡套固定套上。
4.根据权利要求1或2或3所述的全维度冲击钻井提速工具，其特征在于上本体的上部内侧沿竖直方向间隔分布有第一环台和第二环台，上芯轴的上端位于第一环台的上方，上芯轴的下端位于第二环台的下方，对应第一环台和第二环台之间位置的上芯轴外侧设有上环限位件，对应第一环台与环形限位件之间位置以及环形限位件与第二环台之间位置的上芯轴与上本体之间均限位套装有推力轴承；第一环台与上芯轴之间、第二环台与上芯轴之间均套设有上耐磨套。
5.根据权利要求4所述的全维度冲击钻井提速工具，其特征在于上本体包括上接头、轴承体套筒、冲击套筒、中间套和下套筒，轴承体套筒的上端内侧与第一环台的下端外侧一体设置，第一环台的上部外侧与上接头的下部内侧固定安装在一起，且上接头座于轴承体套筒上，冲击套筒的上端内侧与第二环台的下端外侧一体设置，第二环台的上端外侧与轴承体套筒的下端内侧固定安装在一起，且轴承体套筒座于冲击套筒上，下本体的上端位于中间套的上方，轴向冲击执行件位于第二环台下方，轴向冲击驱动件位于中间套上方，冲击套筒的下端外侧设有外环槽，外环槽内固定安装有外耐磨套，冲击套筒的下端内侧与中间套的上端外侧固定安装在一起，中间套的下端外侧与下套筒的上端内侧固定安装在一起，中间套的下端外侧固定安装有位于下套筒内的中筒密封套，中筒密封套套装于下本体内且两者之间安装有O形密封圈，中间套的上部内侧设有中耐磨环槽，中耐磨环槽内设有套装于下本体外侧的中耐磨套。
6.根据权利要求5所述的全维度冲击钻井提速工具，其特征在于还包括上浮动密封组件、下浮动密封组件和磁性吸附装置，上浮动密封组件包括上阀体、上防尘圈、上单向密封圈、第一衬套和上密封圈，对应第一环台上方位置的上芯轴与上接头之间套装有上阀体，上阀体与上芯轴之间由上至下依次间隔设有上防尘圈、上单向密封圈和第一衬套，上单向密封圈能阻碍液体由上至下渗透，对应上防尘圈和上单向密封圈之间位置的上阀体内侧设有第一内环槽，对应第一内环槽位置的上阀体外侧沿圆周均布有至少一个能与第一内环槽连通的第一通孔，对应第一内环槽下方位置的上阀体下端沿圆周均布有至少一个开口向下的连通盲孔，连通盲孔上端均位于第一衬套上方，对应第一内环槽下方位置的上阀体与上接头之间上下间隔设有至少一道上密封圈，对应每两相邻的上密封圈之间位置的上阀体外侧均设有能与对应位置连通盲孔连通的第二通孔，对应上单向密封圈和第一衬套之间位置的上阀体内侧设有至少一个能与对应位置连通盲孔连通的第三通孔；轴承体套筒的上部与第一环台之间设有连通的上安装通道，上安装通道的一端位于轴承体套筒的上部外侧且安装有上安装堵头，上安装通道的另一端位于第一环台的上端；下浮动密封组件包括下阀体、下防尘圈、第二衬套、下单向密封圈和下密封圈，对应下套筒中部位置的下本体与下套筒之间套装有下阀体，下阀体上部内侧设有第一阀体环台，第一阀体环台内侧与下本体之间设有第二衬套，下阀体下端内侧设有第二阀体环台，第二阀体环台上部内侧与下本体之间设有能阻碍液体由下至上渗透的下单向密封圈，下阀体上部外侧与下套筒之间设有下密封圈，对应第二衬套和下单向密封圈之间位置的下阀体内侧设有第二内环槽，第一阀体环台内侧沿圆周分布有至少一道上下贯通的连通槽，下阀体下部外侧沿圆周分布有至少一道开口向下的滑动槽，对应每个滑动槽上端位置的下套筒外侧均设有内外贯通的限位安装孔，每个限位安装孔内均固定安装有内端位于对应位置滑动槽内的限位堵头，对应中间套与下阀体之间位置的下套筒上设有下安装通孔，下安装通孔内安装有下安装堵头；下套筒的下端内侧设有下环台，下环台的中部内侧设有内环槽，内环槽内安装有下防尘圈，对应内环槽外侧位置的下环台上设有上下贯通的第四通孔；磁性吸附装置为柱形磁铁，第一环台上端沿圆周均布有至少两个安装盲孔，每个安装盲孔内均固定安装有柱形磁铁。
7.根据权利要求4所述的全维度冲击钻井提速工具，其特征在于上方推力轴承与第一环台之间、下方推力轴承与第二环台之间均设有套装于上芯轴与上本体之间的轴承调整垫，上方推力轴承与环形限位件之间、下方推力轴承与环形限位件之间均设有套装于上芯轴与上本体之间的缓冲调整组件，缓冲调整组件包括第一缓冲环套和第二缓冲环套，第一缓冲环套与第二缓冲环套扣合在一起，朝向第一缓冲环套一侧的第二缓冲环套上设有缓冲卡位环槽，第一缓冲环套上固定有能卡入缓冲卡位环槽内的缓冲卡位环台，缓冲卡位环槽与缓冲卡位环台之间形成缓冲腔，缓冲腔内设有缓冲体；或/和，上环限位件包括上限位卡套和上卡套固定套，对应第一环台和第二环台之间位置的上芯轴的外侧安装有上限位卡套，对应上限位卡套位置的上芯轴外侧沿竖直方向间隔分布有多个上限位卡槽，上限位卡套内侧分布有能分别卡入各个上限位卡槽内的上内凸环块，上限位卡套的下部外侧设有上卡位环台，上限位卡套的上部外侧套装有座于上卡位环台上的上卡套固定套，上限位卡套上安装有抵在上卡套固定套上端面上的轴用挡圈，上限位卡套包括至少两个沿圆周分布的上限位卡块，所有上限位卡块共同围合形成环体。
8.根据权利要求5或6所述的全维度冲击钻井提速工具，其特征在于上方推力轴承与第一环台之间、下方推力轴承与第二环台之间均设有套装于上芯轴与上本体之间的轴承调整垫，上方推力轴承与环形限位件之间、下方推力轴承与环形限位件之间均设有套装于上芯轴与上本体之间的缓冲调整组件，缓冲调整组件包括第一缓冲环套和第二缓冲环套，第一缓冲环套与第二缓冲环套扣合在一起，朝向第一缓冲环套一侧的第二缓冲环套上设有缓冲卡位环槽，第一缓冲环套上固定有能卡入缓冲卡位环槽内的缓冲卡位环台，缓冲卡位环槽与缓冲卡位环台之间形成缓冲腔，缓冲腔内设有缓冲体；或/和，上环限位件包括上限位卡套和上卡套固定套，对应第一环台和第二环台之间位置的上芯轴的外侧安装有上限位卡套，对应上限位卡套位置的上芯轴外侧沿竖直方向间隔分布有多个上限位卡槽，上限位卡套内侧分布有能分别卡入各个上限位卡槽内的上内凸环块，上限位卡套的下部外侧设有上卡位环台，上限位卡套的上部外侧套装有座于上卡位环台上的上卡套固定套，上限位卡套上安装有抵在上卡套固定套上端面上的轴用挡圈，上限位卡套包括至少两个沿圆周分布的上限位卡块，所有上限位卡块共同围合形成环体。
9.根据权利要求1或2或3或5或6或7所述的全维度冲击钻井提速工具，其特征在于周向冲击驱动件包括配流盘和弧形凸台，下芯轴中部外侧套装有配流盘...
【专利技术属性】
技术研发人员：张昕，宋朝晖，乔东宇，王伟罡，刘灵，张胜鹏，李富强，陈嘉陵，
申请(专利权)人：中国石油集团西部钻探工程有限公司，中国石油天然气集团有限公司，
类型：发明
国别省市：新疆;65
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。