一种内置钻头多维冲击器制造技术

本发明专利技术公开了一种内置钻头多维冲击器，包括设置在钻头内腔中的冲击器本体，冲击器本体包括冲击器左部与冲击器右部，冲击器左部与冲击器右部形成空腔，空腔贯穿冲击器本体的上端，包括从上至下依次连通的进液腔、分流腔与工作腔，工作腔包括通过工作台分隔左右设置的第一工作腔与第二工作腔，冲击器右部在工作腔处开设有出液口；工作腔中安装三角换向器，三角换向器的顶部与分流腔出液处两侧内壁配合，三角换向器的底部与工作台的上部配合，三角换向器上设置有弧形槽，弧形槽中设置平衡块。本发明专利技术实现在不降低造斜率情况下提高破岩效率，形成多维冲击，提升钻进速度，解决机械转速低和钻井周期长等难题，实现深层油气资源高效低成本的规模开发。成本的规模开发。成本的规模开发。

【技术实现步骤摘要】
一种内置钻头多维冲击器


[0001]本专利技术涉及石油钻井
，尤其涉及一种内置钻头多维冲击器。

技术介绍

[0002]随着油气勘探开发逐步向深井、超深井及特深井发展，使得深井与超深井的占比越来越高。由于深层钻井难度远高于中浅层，并且机械钻速慢、钻井周期长、钻井成本高、严重制约其有效的开发，再随着井深的不断增加，岩石的硬度和塑性增大，可钻性变差。
[0003]传统冲击破岩在钻头上配置轴向冲击器，虽然冲击器能有效解决坚硬地层的钻进速度低等问题，但仍然普遍存在深井工作稳定性差，无法在造斜段与旋转导向组合使用等问题。此外，冲击器的使用会增加钻头到稳定器的距离，这导致造斜率降低。并且根据地层相似原则对比分析同井区的不同钻进方式的平均单趟钻进尺和平均机械钻速，研究结果表明，多维冲击器提速幅度>扭力冲力器提速幅度>轴向冲击器提速幅度。公开号为CN106593306A的专利提供了一种多维冲击器，使钻头同时产生对井底岩石的轴向和扭转冲击，提高破岩效率、钻头寿命，消除钻头泥包，从而提高机械钻速，降低钻井资金投入。但此多维冲击器的安装方式会增加钻头到稳定器的距离，这导致造斜率降低。
[0004]基于以上缺陷，现需一种冲击器能够实现在不降低造斜率情况下提高破岩效率，实现深层油气资源高效低成本的规模开发。

技术实现思路

[0005]为了解决以上问题，本专利技术的目的是提供一种内置钻头多维冲击器，实现在不降低造斜率情况下提高破岩效率，结构简单，提升钻进速度，形成多维冲击，解决机械转速低和钻井周期长等难题，降低钻井成本，实现深层油气资源高效低成本的规模开发。
[0006]为了实现以上目的，本专利技术采用的技术方案：一种内置钻头多维冲击器，包括设置在钻头内腔中的冲击器本体，所述冲击器本体包括冲击器左部与冲击器右部，所述冲击器左部与冲击器右部形成空腔，所述空腔贯穿所述冲击器本体的上端，包括从上至下依次连通的进液腔、分流腔与工作腔，所述工作腔包括通过工作台分隔左右设置的第一工作腔与第二工作腔，所述冲击器右部在所述工作腔处开设有出液口；所述工作腔中可转动安装三角换向器，所述三角换向器的顶部与所述分流腔出液处两侧内壁配合，所述三角换向器的底部与所述工作台的上部配合，且所述三角换向器上设置有弧形槽，所述弧形槽中设置平衡块。
[0007]作为较优的实施方案，所述分流腔出液处内壁上左右对称设置有第一凹槽与第二凹槽；所述三角换向器运动时，使所述三角换向器的顶部与所述第一凹槽或第二凹槽配合。
[0008]作为较优的实施方案，所述三角换向器下部呈圆弧型与所述工作台上表面的圆弧面配合；且所述三角换向器下部两端分别设置有第一凸块与第二凸块，所述第一凸块处于第一工作腔中，所述第二凸块处于第二工作腔中。
[0009]作为较优的实施方案，所述第一工作腔与第二工作腔的内壁上左右对称有第三凹
槽与第四凹槽；所述三角换向器运动时，使所述第一凸块上部与所述第三凹槽配合或第二凸块上部与所述第四凹槽配合。
[0010]作为较优的实施方案，所述工作台上部的两端左右对称设置有第一阶梯槽与第二阶梯槽；所述三角换向器运动时，使所述第一凸块下部与所述第一阶梯槽配合或第二凸块下部与所述第二阶梯槽配合。
[0011]作为较优的实施方案，所述出液口数量为二，且对称开设，分别位于所述冲击器右部的第一工作腔处与第二工作腔处。
[0012]作为较优的实施方案，所述冲击器左部与冲击器右部均呈半圆柱型，且所述冲击器右部开设出液口处在所述冲击器右部上表面开设出液平台。
[0013]作为较优的实施方案，所述三角换向器通过转轴可转动安装在所述冲击器本体空腔内。
[0014]本专利技术的有益效果：本专利技术提供了一种内置钻头多维冲击器，冲击器本体安装在钻头内腔中，可以实现在不增加钻头到稳定器的长度、不降低造斜率的情况下对钻头施加多维冲击，提高破岩效率，提升钻进速度。本专利技术中的多维冲击器里的三角换向器能在钻井液和平衡块的共同作用下实现往复换向，进而使钻井液间歇式分向第一工作腔与第二工作腔底部。由于多维冲击器中钻井液流量的循环变化，对冲击器本体底部产生轴向冲击，进而对钻头造成轴向冲击。此外，钻井液出液口为单侧横向出口，钻井液高速流出时也会对钻头产生周向冲击，形成多维冲击。本专利技术中的冲击器本体通过平衡块来使三角换向器发生偏转，可以通过调节平衡块来使换向频率发生变化，达到变频的效果。本专利技术中的冲击器本体适用于常规螺杆钻具组合和旋转导向钻具组合工具，解决机械钻速低和钻井周期长难题，降低钻井成本，实现深层油气资源高效低成本的规模开发。
附图说明
[0015]图1为本专利技术的冲击器本体内部结构示意图；图2为本专利技术的三角换向器本体左置结构示意图；图3为本专利技术的三角换向器本体右置结构示意图；图4为本专利技术的图2局部放大图A；图5为本专利技术的图2局部放大图B；图6为本专利技术的图2局部放大图C；图7为本专利技术的冲击器本体外部结构示意图；图8为本专利技术的冲击器左部结构示意图；图9为本专利技术的三角换向器结构示意图；图10为本专利技术的实施例中钻头结构示意图；图11为本专利技术的实施例中冲击器本体与钻头装配示意图。
[0016]图中：1、冲击器本体；2、进液腔；3、分流腔；4、第一工作腔；5、第二工作腔；6、工作台；7、出液口；8、三角换向器；9、弧形槽；10、平衡块；11、转轴；12、第一凹槽；13、第二凹槽；14、第一凸块；15、第二凸块；16、第三凹槽；17、第四凹槽；18、第一阶梯槽；19、第二阶梯槽；20、钻头本体；21、钻头上接头；22、水眼；23、内腔；24、出液平台。
具体实施方式
[0017]为了使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本专利技术作进一步阐述。在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。
[0018]实施例1如图1
‑
11所示，本实施例提供了一种内置钻头多维冲击器，包括设置在钻头内腔23中的冲击器本体1，所述冲击器本体1包括冲击器左部与冲击器右部，所述冲击器左部与冲击器右部形成空腔，所述空腔贯穿所述冲击器本体1的上端，包括从上至下依次连通的进液腔2、分流腔3与工作腔，所述工作腔包括通过工作台6分隔左右设置的第一工作腔4与第二工作腔5，所述冲击器右部在所述工作腔处开设有出液口7；所述工作腔中可转动安装三角换向器8，所述三角换向器8的顶部与所述分流腔3出液处两侧内壁配合，所述三角换向器8的底部与所述工作台6的上部配合，且所述三角换向器8上设置有弧形槽9，所述弧形槽9中设置平衡块10。
[0019]一种内置钻头多维冲击器，冲击器本体1设置在钻头内腔23中，钻井液经钻头内腔23流向钻头水眼22，钻头包括钻头本体2本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种内置钻头多维冲击器，其特征在于：包括设置在钻头内腔(23)中的冲击器本体(1)，所述冲击器本体(1)包括冲击器左部与冲击器右部，所述冲击器左部与冲击器右部形成空腔，所述空腔贯穿所述冲击器本体(1)的上端，包括从上至下依次连通的进液腔(2)、分流腔(3)与工作腔，所述工作腔包括通过工作台(6)分隔左右设置的第一工作腔(4)与第二工作腔(5)，所述冲击器右部在所述工作腔处开设有出液口(7)；所述工作腔中可转动安装三角换向器(8)，所述三角换向器(8)的顶部与所述分流腔(3)出液处两侧内壁配合，所述三角换向器(8)的底部与所述工作台(6)的上部配合，且所述三角换向器(8)上设置有弧形槽(9)，所述弧形槽(9)中设置平衡块(10)。2.根据权利要求1所述的一种内置钻头多维冲击器，其特征在于：所述分流腔(3)出液处内壁上左右对称设置有第一凹槽(12)与第二凹槽(13)；所述三角换向器(8)运动时，使所述三角换向器(8)的顶部与所述第一凹槽(12)或第二凹槽(13)配合。3.根据权利要求1所述的一种内置钻头多维冲击器，其特征在于：所述三角换向器(8)下部呈圆弧型与所述工作台(6)上表面的圆弧面配合；且所述三角换向器(8)下部两端分别设置有第一凸块(14)与第二凸块(15)，所述第一凸块(14)处于...

【专利技术属性】
技术研发人员：王汉卿，铁忠银，张强，夏成宇，睢圣，李昱垚，李林，吴玉君，易世友，谢平，
申请(专利权)人：中石化西南石油工程有限公司钻井工程研究院，
类型：发明
国别省市：