一种轴向式储能冲击器及其操作方法技术

本发明专利技术公开了一种轴向式储能冲击器及其操作方法，属于石油、天然气钻井技术领域，其包括两端分别设置上接头和下接头，上接头连接上部钻具，下接头在冲击器传动轴的下端用来连接钻头，扭矩和钻压通过壳体、内外起振块、传动轴传递，钻柱旋转从而引起内外起振块的转速差，内起振块带动传动轴相对于钻具壳体的产生轴向位移，传动轴通过压缩碟簧进行储能，随着钻柱的继续旋转释放储能，传动轴带动钻头完成冲击。同时，本发明专利技术还公开了轴向式储能冲击器的操作方法。本发明专利技术的轴向式储能冲击器结构简单，易损件少，可靠性高，并且无需通过消耗钻井液能量实现高频轴向冲击，可以保证充足的水力能量辅助破岩和携岩，适合推广应用。适合推广应用。适合推广应用。

【技术实现步骤摘要】
一种轴向式储能冲击器及其操作方法


[0001]本专利技术涉及石油、天然气钻井
，具体地说，涉及一种轴向式储能冲击器及其操作方法。

技术介绍

[0002]目前，随着钻探向更深的地层进军，钻遇的岩石硬度大，研磨性强，可钻性极值高，并且在定向井、水平井和大位移井中，由于钻具的受到井壁的托压作用，钻压和扭矩无法有效施加到钻头，导致机械钻速大幅下降，降低了油气勘探开发速度，并极大的提高了开发成本。旋冲钻井技术是在常规旋转钻井的基础上，将旋转和冲击结合起来的钻井方法，其原理是在钻头上安装一个冲击器，钻井过程中，由钻井液驱动冲击器产生高频冲击力不断施加给钻头，从而实现边旋转边冲击钻井。旋冲钻井技术更好的利用了坚硬岩石脆性大，而抗剪强度较低，不耐冲击的特性，从而达到提高机械钻速的目的。然而旋冲钻井技术需要消耗钻井液的能量转化为钻头冲击能，尤其随着井深加深导致破岩和携岩钻井液能量不足，使得岩屑被重复切削反而导致机械钻速降低。
[0003]我国石油天然气勘探开发重点逐步向深井、超深井、特深井转变，钻井数量逐年增多。目前，东部地区是我国石油的主力产区，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种轴向式储能冲击器，其特征在于，两端分别设置上接头和下接头，上接头连接上部钻具，下接头在冲击器传动轴的下端用来连接钻头，扭矩和钻压通过壳体、内起振块、外起振块、传动轴传递。2.根据权利要求1所述的轴向式储能冲击器，其特征在于，上接头通过螺纹连接上部钻具传递钻压和扭矩，上接头带动冲击器壳体旋转，壳体和外起振块通过半圆槽周向固定传递扭矩，下端锁母压紧外起振块进行轴向固定，壳体带动外起振块旋转，内起振块和传动轴通过四个键连接，外起振块随壳体转动过程中，和内外起振块产生转速差，内起振块相对外起振块产生轴向运动，内起振块带动传动轴转动的同时并产生轴向运动，传动轴运动时通过传动套压缩碟簧组储能，内外起振块轴向相对运动位移达到最大时，碟簧储能最大，此时，外起振块继续转动，碟簧弹性势能释放并推动传动轴和钻头实现一次冲击破岩，一个相对运动周期内实现四次冲击过程；钻压和扭矩都是通过上接头、壳体，外起振块、内起振块、传动轴最终施加到钻头上。3.根据权利要求2所述的轴向式储能冲击器，其特征在于，内起振块和外起振块各有三个，三对内起振块和外起振块串联在一起工作，起到分散压力和扭矩的作用；每个内起振块和外起振块在周向布置四个相同90
°
螺旋升角，内外起振块配合，...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘伟，李牧，李思琪，蒋宏伟，付加胜，巴合达尔，
申请(专利权)人：中国石油集团工程技术研究院有限公司北京石油机械有限公司，
类型：发明
国别省市：