【技术实现步骤摘要】
一种石油钻井工具
本专利技术涉及一种石油钻井工具，尤其涉及一种用于硬质地层的石油钻井提速工具，属于石油钻井
技术介绍
随着石油、天然气资源的不断勘探开发，钻井技术的不断发展，钻井深度越来越深，钻井过程中所遇地层岩石硬度也越来越高，这就减缓了钻井速度，提高了钻井成本。而现有的传统旋转钻井技术并不能很好的满足高速钻井的要求，如何提高破岩效率、加快钻井速度成为了钻井过程中的一个重要问题。石油钻井工程中，首要目标是提高机械钻速。目前石油钻进方式是通过钻杆带动钻头转动，通过钻头对岩石进行剪切、冲击来实现破岩。破碎的岩石通过钻井液被携带出地面。整个钻进过程为钻头被钻柱提供的静压力压在岩石上端，而通过钻柱传递到钻头处的扭矩驱动钻头转动，驱动方式包括转盘、顶驱及井下动力钻具提供。钻头是整个钻井过程中最重要的一部分，直接关系到破岩效率。其中，PDC钻头是目前使用较多、效果较好的钻头，它主要通过切削、剪切和挤压方式破碎地层。影响PDC钻头破岩效率的参数主要包括钻压和扭矩，钻压是影响PDC钻头切削刃吃入岩石深度的主要参数...
【技术保护点】
1.一种石油钻井工具，包括上接头、外壳、下接头，所述上接头一端与钻杆螺纹连接，另一端与外壳螺纹连接，所述外壳另一端与下接头螺纹连接，所述下接头另一端与PDC钻头螺纹连接，其特征在于，所述外壳内部自上而下依次设置有与上接头螺纹连接的分流件、与分流件滑动连接的冲锤以及与下接头螺纹连接的射流件，所述外壳内壁开设有螺旋状且横截面为圆弧的螺旋滑道，所述冲锤外壁开设有呈螺旋状分布且横截面为圆弧的多个第一球座，所述螺旋滑道与呈螺旋状分布的多个第一球座相互配合形成呈螺旋状分布的多个球形容置空间，所述球形容置空间内设置有第一滚动体且第一滚动体与球形容置空间之间存在间隙，所述冲锤通过第一滚动体...
【技术特征摘要】
1.一种石油钻井工具，包括上接头、外壳、下接头，所述上接头一端与钻杆螺纹连接，另一端与外壳螺纹连接，所述外壳另一端与下接头螺纹连接，所述下接头另一端与PDC钻头螺纹连接，其特征在于，所述外壳内部自上而下依次设置有与上接头螺纹连接的分流件、与分流件滑动连接的冲锤以及与下接头螺纹连接的射流件，所述外壳内壁开设有螺旋状且横截面为圆弧的螺旋滑道，所述冲锤外壁开设有呈螺旋状分布且横截面为圆弧的多个第一球座，所述螺旋滑道与呈螺旋状分布的多个第一球座相互配合形成呈螺旋状分布的多个球形容置空间，所述球形容置空间内设置有第一滚动体且第一滚动体与球形容置空间之间存在间隙，所述冲锤通过第一滚动体在外壳的螺旋滑道内向下做螺旋运动时，其旋转方向与钻头钻进时的旋转方向一致，产生驱动钻头旋转的扭矩。所述外壳外壁开设有螺旋状分布且横截面为优弧的多个第二球座，所述第二球座内设置有第二滚动体且在第二滚动体与第二球座之间存在间隙，所述外壳外壁的多个第二球座形成的螺旋线的旋向与钻头钻进时的旋转方向一致，当第二滚动体与井壁接触摩擦时产生驱动钻头旋转的扭矩。所述上接头为中空的回转体结构，其中空部分包括第一流道和第二流道，所述分流件为中空的回转体结构，其中空部分包括第九流道，所述冲锤包括冲锤本体，所述冲锤本体底部设置有圆柱状的冲头，在冲头之间开设有贯穿的矩形槽形成第十五流道，所述冲锤本体上部设置有环形凹槽，该环形凹槽与分流件下表面之间形成第十流道，所述环形凹槽中间设置有圆锥状的封堵凸台，在封堵凸台圆周方向均匀开设有多个倾斜的圆柱通孔形成第十三流道，所述环形凹槽分界面的面积小于冲锤本体与冲头分界面的面积。所述射流件为空心回转体结构，其中空部分包括自上而下依次设置的第十六流道、第十七流道、第十八流道、第十九流道，所述下接头为空心回转体结构，其中空部分包括第二十流道和第二十一流道，所述冲锤、射流件以及外壳之间围成的空间形成第十四流道。
2.根据权利要求1所述的石油钻井工具，其特征在于，所述外壳的螺旋滑道的长度大于由一列第一滚动体在冲锤外壁的第一球座内等间距分布所形成螺旋凸起的长度，并且外壳的螺旋滑道的导程、旋向分别与螺旋凸起导程、旋向一致。
3.根据权利要求2所述的石油钻井工具，其特征在于，由一列第二滚动体在外壳外壁的第二球座内等间距分布所形成螺旋凸起的长度大于由一列第一滚动体在冲锤外壁的第一球座内等间距分布所形成螺旋凸起的长度，并且外壳外壁形成的螺旋凸起的导程、旋向分别与冲锤外壁形成的螺旋凸起的导程、旋向一致。
4.根据权利要求3所述的石油钻井工具，...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵博，杜玉昆，李连峰，马建民，赵海龙，王淑萍，赵玉明，
申请(专利权)人：中国石油大学华东，
类型：发明
国别省市：山东;37
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