一种锤击式井下冲击震源工具制造技术

本发明专利技术公开了一种锤击式井下冲击震源工具，包括上接头（1），所述上接头（1）的下端依次套设有连接体（2）和下筒体（9），所述下筒体（9）内设置有弹簧（3）和冲击块（5），所述冲击块（5）位于弹簧（3）的下侧，所述弹簧（3）套设于上接头（1）上；上接头（1）下侧端固定有弹性连接件（4），所述弹性连接件（4）与冲击块（5）活动连接；下筒体（9）内还设置有减振组件。弹性连接件（4）通过螺纹连接于上接头（1）的下侧端面上，所述弹簧（3）套设于弹性连接件（4）上；弹簧（3）的上侧端与连接体（2）相适应，所述弹簧（3）的下侧端与冲击块（5）相适应。本发明专利技术具有降低二次冲击振动波对地层反射波信号的干扰的优点。波对地层反射波信号的干扰的优点。波对地层反射波信号的干扰的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种锤击式井下冲击震源工具


[0001]本专利技术涉及石油、天然气钻井装备
，尤其涉及一种锤击式井下冲击震源工具。

技术介绍

[0002]在气体钻井过程中提前预测到钻头前方的风险地层，以及钻头到待钻风险地层的距离，可以显著提高气体钻井的安全性，降低钻井成本，但现有的震源工具不能实现气体钻井超前探测的功能。
[0003]专利号：CN201010617044.0，公开了一种机械式井下吸振冲击钻井工具，包括花键心轴、花键筒、减振复位弹簧外筒、冲击总成外筒，花键心轴顶端连接有上部配合接头，花键筒与减振复位弹簧外筒、冲击总成外筒联成一体，花键心轴位于花键筒、减振复位弹簧外筒和冲击总成外筒内部，花键心轴下端连接分流结构，花键心轴通过分流结构连接柱塞，柱塞的下端位于冲击筒内部，冲击筒的下部位于承击结构内部，承击结构下端连接下部配合接头，冲击总成外筒下端设有限位结构。该专利技术将钻柱减振与钻头高频、低冲击功冲击相结合，将容易引起钻柱疲劳破坏的纵向振动转化为减振复位弹簧的内能及有利于提高钻速的冲击功，实现旋转冲击钻井，提高破岩效率。但该工具可将钻柱纵向振动产生的能量转化为工具内部蓄能弹簧的内能，但由于气体钻井采用的环空介质为气体，其压缩性较大，冲击结构蓄能效果较差。
[0004]专利号：CN201210266760.8，公开了一种油气钻井井下重复起震装置及起震方法，其特征在于：它包括一中部具有台肩的外筒，外筒内插设有上接头，上接头连接外筒的上口；上接头的中部与外筒之间套设有一连接冲击锤的弹簧，冲击锤与外筒之间滑动夹设有套筒；套筒的上部均布有三个卡设有弧形卡的结构槽，在结构槽下方套设有止推环；止推环下方的外筒内壁设置有一限位环；套筒内径的中部具有一圈铁砧，铁砧的垂向设置有若干连通孔，套筒下半段的内径滑动地套设有操作套筒，操作套筒连接在上接头的末端；操作套筒的上口外缘设置有一圈凸台；套筒下半段的外径设置有套接内花键接头的外花键，外筒的下口固定连接内花键接头；外花键末端连接下接头。它可以广泛用于油气钻探井下重复起震需要信号的作业之中。但该装置的锁紧构件强度不够，受力易变形，可靠性较差，且震击力大小不便于调节，抗拉强度不足。
[0005]专利号：CN201910003744.1，公开了一种井下震源，包括上筒体和中筒体，以及设于所述上筒体和所述中筒体之间的摩擦卡瓦，还包括与所述摩擦卡瓦对应设置的卡瓦心轴，以及套设于所述卡瓦心轴上的调节环，所述调节环与所述卡瓦心轴螺纹连接以沿所述卡瓦心轴的轴向方向移动，从而调节所述摩擦卡瓦的预紧力。该专利技术所述的井下震源，通过调节环的设置，可通过拨转调节环的位置来调节对摩擦卡瓦的预紧力，以实现调节锁紧机构锁紧力的大小，从而可以调节振动信号的强弱，可以为井眼防碰监测及随钻地震技术提供标准的振动信号，用于预测钻头前方地层特性及帮助识别井下情况。该震源装置主要包括卡瓦锁紧机构、液压锚定机构和冲击机构等组成，能克服机械式井下震源的不足，但井下
环境比较复杂，锚定装置可能会影响井壁稳定，引发井下事故。
[0006]专利号：CN201911168312.2，公开了一种随钻井下震源短节，包括上筒体（1）、中筒体（2）、下筒体（3）和内套筒（4），所述上筒体（1）与中筒体（2）通过花键接头连接，中筒体（2）与下筒体（3）通过锥螺纹连接，中筒体（2）底部设置有多个弹簧（5），下筒体（3）内设置有外套筒（6）、滑块（7）和高性能磁钢（8），高性能磁钢（8）设置于外套筒（6）下方，所述弹簧（5）位于外套筒（6）内，内套筒（4）通过传动螺纹（11）与滑块（7）连接，滑块（7）下滑冲击高性能磁钢（8）产生振动波，高性能磁钢（8）吸附住滑块（7）防止二次冲击，上筒体（1）可以通过花键接头向中筒体（2）传递扭矩。该震源短节采用倒扣的方式连接，当逆时针旋转倒扣时，易引发钻柱倒扣，增加了钻柱落井的风险，其次，停止气体循环，操作时间久易引发卡钻风险。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种锤击式井下冲击震源工具，该工具可激发出稳定、高能量的低频振动波信号，且振动波的尾波被显著衰减，避免地层反射波信号与振动波尾波重叠的情况。
[0008]本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现的：一种锤击式井下冲击震源工具，包括上接头，所述上接头的下端依次套设有连接体和下筒体，所述下筒体内设置有弹簧和冲击块，所述冲击块位于弹簧的下侧，所述弹簧套设于上接头上；所述上接头下侧端固定有弹性连接件，所述弹性连接件与冲击块活动连接；所述下筒体内还设置有减振组件。
[0009]进一步的，所述弹性连接件通过螺纹连接于上接头的下侧端面上，所述弹簧套设于弹性连接件上；所述弹簧的上侧端与连接体相适应，所述弹簧的下侧端与冲击块相适应。
[0010]进一步的，所述弹性连接件包括设置于上接头的下侧端面的弹簧钢，所述弹簧钢的外侧套设有弹片，所述弹片的下侧端具有向外凸出的弹片肩，所述冲击块上侧端面开设有连接槽，所述弹片肩与连接槽相适应。
[0011]进一步的，所述减振组件包括设置于下筒体内的金属圆盘和吸振圆筒，所述金属圆盘位于吸振圆筒的下侧端，所述冲击块下侧端面与金属圆盘上端面相适应，所述吸振圆筒位于冲击块与下筒体之间。
[0012]进一步的，所述吸振圆筒是由钴基合金和聚四氟乙烯组成的。
[0013]更进一步的，金属圆盘是由钨钢和聚四氟乙烯组成的。
[0014]更进一步的，所述下筒体内还设置有聚四氟乙烯块，所述聚四氟乙烯块位于金属圆盘的下侧，所述聚四氟乙烯块与金属圆盘之间通过螺栓或销钉固定。
[0015]本专利技术的有益效果：1.本专利技术提出的一种锤击式井下冲击震源工具结构简单，操作方便，可适用于气体钻井的井下工况；2.该震源工具依靠弹簧推动冲击块撞击吸振圆盘，可适用于直井和水平井，提高冲击块的冲击高度，可提高首波的加速度幅值，降低二次冲击振动波对地层反射波信号的干扰；3.该震源工具使用聚四氟乙烯材料可以显著压制振动波的尾波信号，产生一个稳
定的雷克子波信号，有利于识别出钻头前方岩性界面的反射波信号；4.上接头、连接体与下筒体通过花键接头连接，方便传动机构的上提，同时可以满足传动机构向下筒体传递扭矩；5.该震源工具不仅适用于牙轮钻头，也适用于PDC钻头，使用范围广；6.该震源工具也可用于井下防碰监测。
附图说明
[0016]图1 为本专利技术的结构示意图；图2 为弹簧压缩时，本专利技术的工作状态示意图；图3 为弹性连接件与冲击块分离后，本专利技术的工作状态示意图；图4 为本专利技术图1中的A
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A处剖视图；图5 为本专利技术图1中的B
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B处剖视图；图6 为弹性连接件与冲击块连接时的结构示意图。
[0017]图中，1
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上接头、2
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连接体、3
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弹簧、4
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弹片连接件、5
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冲击块、6
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聚四氟乙烯块、7
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金属圆盘、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种锤击式井下冲击震源工具，包括上接头（1），所述上接头（1）的下端依次套设有连接体（2）和下筒体（9），所述下筒体（9）内设置有弹簧（3）和冲击块（5），所述冲击块（5）位于弹簧（3）的下侧，所述弹簧（3）套设于上接头（1）上，其特征在于：所述上接头（1）下侧端固定有弹性连接件（4），所述弹性连接件（4）与冲击块（5）活动连接；所述下筒体（9）内还设置有减振组件。2.根据权利要求1所述的一种锤击式井下冲击震源工具，其特征在于：所述弹性连接件（4）通过螺纹连接于上接头（1）的下侧端面上，所述弹簧（3）套设于弹性连接件（4）上；所述弹簧（3）的上侧端与连接体（2）相适应，所述弹簧（3）的下侧端与冲击块（5）相适应。3.根据权利要求1所述的一种锤击式井下冲击震源工具，其特征在于：所述弹性连接件（4）包括设置于上接头（1）的下侧端面的弹簧钢（402），所述弹簧钢（402）的外侧套设有弹片，所述弹片的下侧端具有向外凸出的弹...

【专利技术属性】
技术研发人员：简旭，王柯达，李皋，方潘，徐扬扬，张毅，李胜富，张龙，吴雪锋，
申请(专利权)人：西南石油大学，
类型：发明
国别省市：