免起下钻能量可调式耦合冲击钻井工具制造技术

本发明专利技术涉及石油钻井井下工具技术领域，是一种免起下钻能量可调式耦合冲击钻井工具，包括从上至下依次连接在一起的旁通阀总成、扭转冲击总成、马达总成、传动总成和轴向冲击总成。本发明专利技术结构合理而紧凑，使用方便，当泥浆泵泵出的钻井液流量和压力大于标准设定值时，旁通阀总成工作，使得钻井液流过扭转冲击总成内部，钻井液流过扭转冲击总成内部时，扭转冲击总成通过马达总成和传动总成对钻头轴进行周向冲击和轴向冲击，钻井液流过马达总成时，马达总成开始工作，通过传动总成向钻头轴提供旋转动力，开关泵伸缩式自动锁止机构可以实时调节钻头轴受到的轴向冲击能量和周向冲击能量比值，减少趟钻次数及建井周期，进而实现提速增效的目的。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及石油钻井井下工具，是一种免起下钻能量可调式耦合冲击钻井工具。

技术介绍

1、随着石油勘探向纵向发展,互层频繁、复杂地层钻遇率高，钻遇地层的岩石硬度大、研磨性强、可钻性级值高,导致钻头吃入困难、黏滑振动严重,且复杂钻井时间长、机械钻速低,严重制约了油气勘探开发速度与成本。提高深井硬地层钻井机械钻速、减少趟钻次数，国内外学者针对冲击钻井技术进行了大量研究并研制了多种冲击钻井工具，现场应用情况表明,冲击钻井工具的可靠性强, 提速效果好。使用扭转冲击或旋转冲击钻井工具可以显著提高难钻地层的钻速，因此,近几年关于冲击钻井工具的研究成为了热点,并开发出多种由液力驱动或机械驱动的旋转冲击、扭转冲击或复合冲击钻井工具，前人对旋转冲击、扭转冲击条件下pdc钻头的破岩效率已做过不少相关研究，但对于大功率可调式复合冲击钻井工具的研究较少。

2、增加钻头吃入深度、减弱或消除粘滑振动是提高钻井效率的有效手段。经过研究发现现有轴向冲击工具和扭转冲击工具在互层频繁或高研磨地层提速效果不太理想,在硬地层中扭转冲击切削作用下岩石更易发生脆性破碎,提高钻头的侵入能力本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种免起下钻能量可调式耦合冲击钻井工具，其特征在于包括从上至下依次连接在一起的旁通阀总成、扭转冲击总成、马达总成、传动总成和轴向冲击总成，轴向冲击总成内设有下端用于连接钻头的钻头轴，

2.根据权利要求1所述的免起下钻能量可调式耦合冲击钻井工具，其特征在于开关泵伸缩式自动锁止机构包括阀座、阀芯、阀壳、换位体、旋转体和限位体，传动总成内设有阀座，阀座上端外侧固定有截留外环台，阀座上部内侧固定安装有纺锤形的阀芯，对应阀芯下方位置的阀座下部内侧套装有阀壳，阀壳下部外侧从上至下依次套装有换位体和旋转体，换位体下端沿圆周间隔均布有若干个开口向下的V形上导向槽，每相邻的两个上导向槽内壁...

【技术特征摘要】

1.一种免起下钻能量可调式耦合冲击钻井工具，其特征在于包括从上至下依次连接在一起的旁通阀总成、扭转冲击总成、马达总成、传动总成和轴向冲击总成，轴向冲击总成内设有下端用于连接钻头的钻头轴，

2.根据权利要求1所述的免起下钻能量可调式耦合冲击钻井工具，其特征在于开关泵伸缩式自动锁止机构包括阀座、阀芯、阀壳、换位体、旋转体和限位体，传动总成内设有阀座，阀座上端外侧固定有截留外环台，阀座上部内侧固定安装有纺锤形的阀芯，对应阀芯下方位置的阀座下部内侧套装有阀壳，阀壳下部外侧从上至下依次套装有换位体和旋转体，换位体下端沿圆周间隔均布有若干个开口向下的v形上导向槽，每相邻的两个上导向槽内壁与换位体下端面之间均圆弧过渡，对应每个上导向槽位置的旋转体上端均设有开口向上的v形下导向槽，下导向槽的深度小于上导向槽的深度，每相邻的两个下导向槽的内壁之间均圆弧过渡，旋转体下端沿圆周间隔均布有两个开口向下的u形上转动槽，每个上转动槽沿顺时针方向位于后方的竖直侧壁上均凸设有若干个第一台阶部，对应旋转体下方位置的阀壳下端外侧固定有限位体，对应每个上转动槽位置的限位体上端均设有开口向上的u形下转动槽，每个下转动槽沿顺时针方向位于前方的竖直侧壁上均凸设有与第一台阶部一一对应的第二台阶部，对应阀座下端和换位体上端之间位置的阀壳上部外侧套装有弹性复位件，所述换位体上下往复移动时能够带动旋转体转动和上下往复移动，所述旋转体下部能够在下转动槽内沿第二台阶部转动和上下往复移动。

3.根据权利要求2所述的免起下钻能量可调式耦合冲击钻井工具，其特征在于传动总成包括传动组件和轴承组件，传动组件包括万向轴壳体、连接轴、上连接套、下连接轴、上连接组件和下连接组件，马达总成下部外侧与万向轴壳体上端固定安装在一起，万向轴壳体内侧同轴套装有连接轴，连接轴外侧上下间隔设置有上锁紧套和下锁紧套，上锁紧套上端设有上端与驱动总成下端内侧传动连接在一起的上连接套，上连接套下部和连接轴上端之间设有上连接组件，下锁紧套下端设有下端与轴承组件上端连接在一起的下连接套，下连接套上端与连接轴下端之间设有与上连接组件结构相同且上下对称设置的下连接组件，上连接组件包括铰接球、球窝座、承压球、固定螺套、橡胶套和挡套，连接轴上端中央设有开口向上的球窝槽，球窝槽内设有铰接球，上连接套下端中央固定安装有球窝座，球窝座下端有与铰接球相匹配的铰接槽，连接轴上端外侧和上连接套下部内侧之间沿圆周间隔均布有若干个承压球，对应承压球下方位置的上连接套下端内侧固定安装有固定螺套，对应上锁紧套下方位置的连接轴上部外侧设有第一外环槽，第一外环槽内固定安装有上端套装于固定螺套下部内侧的橡胶套，连接轴上部外侧套装有与固定螺套内侧夹紧橡胶套上部的挡套。

4.根据权利要求3所述的免起下钻能量可调式耦合冲击钻井工具，其特征在于轴承组件包括传动壳体、传动轴、串轴承、下tc轴承静圈和下静筒，下连接套下端中央设有开口向下的连接槽，连接槽上部内壁沿圆周间隔均布有若干个内外连通的连通孔，万向轴壳体下端和传动壳体上端固定安装在一起，传动壳体内套装有上端与下连接套下端固定安在一起的传动轴，传动轴下部内侧和限位体下部外侧固定安装在一起，传动轴下端和设于轴向冲击总成内的钻头轴上端传动连接在一起，轴向冲击总成外侧套装有上端与传动壳体下端固定在一起的下tc轴承静圈，下tc轴承静圈下端固定安装有套装于钻头轴下部外侧的下静筒，传动轴外侧从上至下间隔套装有轴套和串轴承，对应串轴承下端和下tc轴承静圈上端之间位置的传动壳体内侧套装有隔套，传动轴下部外侧固定安装有转动安装于下tc轴承静圈上端内侧的下tc轴承动圈，对应轴套下端和串轴承上端之间位置的传动轴上部外侧固定安装有上tc轴承动圈，上tc轴承动圈外侧转动安装有上静筒，上...

【专利技术属性】
技术研发人员：张昕，伊明，许晨星，苏涛，张胜鹏，朱金涛，靳晓伟，
申请(专利权)人：中国石油天然气集团有限公司，
类型：发明
国别省市：