一种井下复合冲击工具制造技术

本发明专利技术提供一种井下复合冲击工具包括：壳体；动力主轴，其设有第一中心流道，在动力主轴的内壁设有螺旋花键槽；用于连接钻头的输出主轴，其设有第二中心流道，输出主轴的外壁设有螺旋花键；以及凸轮机构，其包括固定套装在输出主轴上的凸轮和处于凸轮上端的从动件，凸轮的上端构造成连续凸轮面，从动件的下端构造成平面且设有多个周向均布的滚轮，滚轮与凸轮面适配接触；其中，动力主轴能够带动输出主轴旋转，从动件能够在凸轮的作用下沿轴向往复运动，并顶起与壳体连接的上部钻柱，使得上部钻柱与输出主轴运动至最高点后能够在钻压的作用下，通过螺旋花键槽对螺旋花键形成轴向和周向复合冲击，并传递给钻头。并传递给钻头。并传递给钻头。

【技术实现步骤摘要】
一种井下复合冲击工具


[0001]本专利技术属于油气钻井工程
，具体涉及一种井下复合冲击工具。

技术介绍

[0002]随着石油勘探开发的发展，深井、水平井等复杂井所占的比例逐渐增加，钻井提速面临着新的挑战。钻井提速技术是油气井工程中的重要话题。现有的钻井方式主要通过钻头旋转对岩石剪切、冲击来实现破岩。钻头在钻遇硬质地层时易产生憋跳钻现象，进而需低转速、低钻压钻进，其严重制约了机械钻速。现有的PDC钻头主要以切削、剪切和挤压方式破碎地层，在钻进过程中，由于破岩能量不足及出现粘滑振动是导致机械钻速低的重要原因。当PDC钻头钻遇坚硬地层时，或钻头吃入深度过多，均会由于破岩能量不足而导致钻头瞬间停止转动，进而会导致钻头周期性地发生粘滑振动，从而损害钻头寿命，严重影响了机械钻速。
[0003]为有效提高PDC钻头的机械转速，同时抑制钻头的粘滑振动。现有技术中常用方式是采用复合冲击钻井工具，该工具由轴向冲击单元和扭转冲击单元两部分组成，轴向冲击单元中轴向冲锤完成正向冲程后将冲击能量传递给PDC钻头，以增加切入深度。但现有的复合冲击钻井工具在轴本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种井下复合冲击工具，包括：构造为圆筒状的壳体(1)；用于连接井下动力马达的动力主轴(2)，所述动力主轴同心布置在所述壳体内且能够相对于所述壳体转动，所述动力主轴设有第一中心流道(21)，在所述动力主轴的内壁面上设有沿轴向部分延伸的螺旋花键槽(22)；用于连接钻头的输出主轴(4)，所述输出主轴设有第二中心流道(41)，在所述输出主轴的外壁面上设有的能够与所述螺旋花键槽适配的螺旋花键(42)；以及凸轮机构(5)，其包括固定套装在所述输出主轴上的凸轮(51)和处于所述凸轮的上端的从动件(52)，所述凸轮的上端构造成连续凸轮面(511)，所述从动件的下端构造成平面且设有多个周向均布的滚轮(53)，所述滚轮与所述凸轮面适配接触；其中，所述动力主轴能够带动所述输出主轴旋转，所述从动件能够在所述凸轮的作用下沿轴向往复运动，并顶起与所述壳体连接的上部钻柱，使得上部钻柱与所述输出主轴运动至行程最高点后能够在钻压的作用下，通过所述螺旋花键槽对所述螺旋花键形成轴向和周向复合冲击，并传递给钻头。2.根据权利要求1所述的井下复合冲击工具，其特征在于，在所述壳体的内壁形成有端面朝下的限位台阶(55)，所述从动件的上端面能够通过所述限位台阶顶起与所述壳体连接的上部钻柱。3.根据权利要求1所述的井下复合冲击工具，其特征在于，所述螺旋花键的螺距设置成处于100
‑
800mm的范围内，且所述螺旋花键螺旋形延伸而形成的螺旋线的螺旋角处于5
‑
85度的范围内。4.根据权利要求1或3所述的井下复合冲击工具，其特征在于，所述螺旋花键的宽度设置成处于40
‑
200mm的范围...

【专利技术属性】
技术研发人员：张海平，孙明光，玄令超，王甲昌，陶兴华，孙峰，刘晓丹，索忠伟，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司石油工程技术研究院，
类型：发明
国别省市：