專利名稱：螺桿式高頻沖擊鉆井工具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于油氣鉆井完井技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種螺桿式高頻沖擊鉆井工具。
背景技術(shù)：
隨著國內(nèi)外石油勘探開發(fā)步伐越來越快，新區(qū)勘探不斷擴大，鉆井深度不斷增加，地層年代越來越久遠，鉆遇硬地層越來越多。常用的單一的旋轉(zhuǎn)鉆井技術(shù)由于存在重力堆積、橫向渦動、縱向跳動、扭向粘滑等問題導(dǎo)致鉆井機械轉(zhuǎn)速低、進尺小、鉆具提前產(chǎn)生應(yīng)力疲勞、已不能滿足深部地層中軟硬交錯地層、硬地層等可鉆性差的地層的鉆井時效要求。旋沖鉆井技術(shù)是在常規(guī)旋轉(zhuǎn)鉆井的基礎(chǔ)上，將沖擊和旋轉(zhuǎn)結(jié)合起來的鉆井方法。其原理是在鉆頭上端安裝一個沖擊器，鉆井過程中，由鉆井液驅(qū)動的沖擊器所產(chǎn)生的高頻沖擊力不斷地施加給鉆頭，從而實現(xiàn)邊旋轉(zhuǎn)邊沖擊鉆井。旋沖鉆井技術(shù)與其他鉆井工藝相比，更好的利用了堅硬巖石脆性大，而抗剪強度較低、不耐沖擊的弱點，且在鉆井時只需施加較小的鉆壓來壓持鉆頭，故能有效地解決堅硬巖層和某些復(fù)雜巖層鉆探過程中的一些問題。

實用新型內(nèi)容本實用新型為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問題而提供一種螺桿式高頻沖擊鉆井工具，該工具能消除鉆井過程的軸向跳動、橫向渦動以及粘滑現(xiàn)象，提高鉆井機械轉(zhuǎn)速，延長鉆具使用壽命。本實用新型為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案是:一種螺桿式高頻沖擊鉆井工具，包括上接頭和與鉆井馬達傳動軸相連的花鍵軸，上接頭下部外側(cè)螺紋連接有密封筒，上接頭的下端與密封套鄰接，密封套內(nèi)設(shè)有花鍵軸，花鍵軸的下端與液壓錘體通過花鍵相連，花鍵軸的中部設(shè)有外軸肩，外軸肩以下自上而下依次穿裝有上擋圈、上碟簧、預(yù)緊螺母、調(diào)整隔套，其中預(yù)緊螺母與花鍵軸的螺紋部螺紋連接，液壓錘體中部沿徑向設(shè)有上下貫通的第一通孔，液壓錘體的中部外側(cè)設(shè)有外螺紋部，外螺紋部的上方設(shè)有第一徑向孔，液壓錘體第一徑向孔之上還套裝有上浮套，外螺紋部螺紋連接有活塞，活塞上設(shè)有軸向的第二通孔，液壓錘體上在活塞以下自上而下依次套裝有流量調(diào)節(jié)盤、推套、墊圈、下碟簧、下調(diào)整墊，下調(diào)整墊抵在密封筒的內(nèi)軸肩上，流量調(diào)節(jié)盤上設(shè)有位置與第二通孔對應(yīng)的第三通孔，流量調(diào)節(jié)盤以軸向移動周向固定的方式與密封筒連接，液壓錘體的位于流量調(diào)節(jié)盤和推套之間的部位設(shè)有第二徑向孔，液壓錘體上套裝有下浮套，液壓錘體的第一通孔上在第一徑向孔和第二徑向孔之間安裝有節(jié)流閥；所述下浮套內(nèi)側(cè)、所述推套內(nèi)側(cè)、所述活塞內(nèi)側(cè)、所述上浮套內(nèi)側(cè)與液壓錘體密封，密封套內(nèi)側(cè)與花鍵軸密封，所述下浮套外側(cè)、所述推套外側(cè)、所述流量調(diào)節(jié)盤外側(cè)、所述活塞外側(cè)、所述上浮套外側(cè)、所述密封套外側(cè)、所述上接頭外側(cè)與密封筒密封。本實用新型還可以采用如下技術(shù)方案:所述流量調(diào)節(jié)盤的外側(cè)設(shè)有行程槽，密封筒上設(shè)有螺釘，所述螺釘插入行程槽中，所述行程槽的長度大于螺釘?shù)闹睆?。本實用新型具有的?yōu)點和積極效果是:本實用新型采用了以上技術(shù)方案后，將工具分為兩大部分，一部分為螺桿總成，另一部分為軸向振動總成。該工具上端接螺桿鉆具，下端接鉆頭。鉆壓通過螺桿鉆具的傳動軸、蝶簧傳遞給液壓錘體、液壓錘體再傳遞給鉆頭。扭矩是由螺桿鉆具傳動軸上的花鍵接頭與液壓錘上的花鍵傳遞給鉆頭。螺桿鉆具外套與振動器的密封筒連接?；钊c液壓錘固定連接，液壓錘的水眼裝有節(jié)流閥。流量調(diào)節(jié)盤與外筒連接?；钊土髁空{(diào)節(jié)盤上開有孔，兩者可相對轉(zhuǎn)動，形成流道的開關(guān)作用，產(chǎn)生波動壓力，使液壓錘產(chǎn)生高頻振動的沖擊力。

圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖中:1、液壓錘體；2、下浮套；3、注油堵；4、下調(diào)整墊；5、下蝶簧；6、墊圈；
7、推套；8、流量調(diào)節(jié)盤；9、螺釘；10、活塞；11、節(jié)流閥；12、密封筒；13、上浮套；14、調(diào)整隔套；15、預(yù)緊螺母；16、上蝶簧；17、上擋圈；18、密封套；19、油堵；20、花鍵軸；21、上接頭。
具體實施方式
為能進一步了解本實用新型的發(fā)明內(nèi)容、特點及功效，茲例舉以下實施例，并配合附圖詳細說明如下:請參閱圖1，一種螺桿式高頻沖擊鉆井工具，包括上接頭21和與鉆井馬達傳動軸相連的花鍵軸20，上接頭下部外側(cè)螺紋連接有密封筒12，上接頭的下端與密封套18鄰接，密封套上設(shè)有油堵19，密封套內(nèi)套裝有花鍵軸，花鍵軸的下端與液壓錘體I通過花鍵相連，花鍵軸的中部設(shè)有外軸肩，外軸肩以下自上而下依次穿裝有上擋圈17、上碟簧16、預(yù)緊螺母13、調(diào)整隔套14，其中預(yù)緊螺母與花鍵軸的螺紋部螺紋連接，液壓錘體中部沿徑向設(shè)有上下貫通的第一通孔，液壓錘體的中部外側(cè)設(shè)有外螺紋部，外螺紋部的上方設(shè)有第一徑向孔，液壓錘體第一徑向孔之上還套裝有上浮套13，外螺紋部螺紋連接有活塞10，活塞上設(shè)有軸向的第二通孔，液壓錘體上在活塞以下自上而下依次套裝有流量調(diào)節(jié)盤8、推套7、墊圈6、下碟簧5、下調(diào)整墊4，下調(diào)整墊抵在密封筒的內(nèi)軸肩上，該內(nèi)軸肩上設(shè)有注油堵3，流量調(diào)節(jié)盤上設(shè)有位置與第二通孔對應(yīng)的第三通孔，流量調(diào)節(jié)盤以軸向移動周向固定的方式與密封筒連接，液壓錘體的位于流量調(diào)節(jié)盤和推套之間的部位設(shè)有第二徑向孔，液壓錘體上套裝有下浮套2，液壓錘體的第一通孔上在第一徑向孔和第二徑向孔之間安裝有節(jié)流閥11 ;所述下浮套內(nèi)側(cè)、所述推套內(nèi)側(cè)、所述活塞內(nèi)側(cè)、所述上浮套內(nèi)側(cè)與液壓錘體密封，密封套內(nèi)側(cè)與花鍵軸密封，所述下浮套外側(cè)、所述推套外側(cè)、所述流量調(diào)節(jié)盤外側(cè)、所述活塞外側(cè)、所述上浮套外側(cè)、所述密封套外側(cè)、所述上接頭外側(cè)與密封筒密封。所述流量調(diào)節(jié)盤的外側(cè)設(shè)有行程槽，密封筒上設(shè)有螺釘9，所述螺釘插入行程槽中，所述行程槽的長度大于螺釘?shù)闹睆?。本實用新型的動作原理?正常鉆井時，工具上接頭21與螺桿鉆具連接成為整體，液體錘體I接鉆頭。螺桿鉆具的傳動軸將扭矩傳遞至花鍵軸20，使花鍵軸20轉(zhuǎn)動，花鍵軸20帶動液壓錘體I轉(zhuǎn)動，從而將扭矩傳遞至鉆頭。與此同時，由于活塞10與液壓錘體I通過螺紋連接成為一體，液壓錘體I轉(zhuǎn)動使活塞10隨之轉(zhuǎn)動，由于螺桿鉆具傳動軸與外套之間有轉(zhuǎn)速差,使活塞10與流量調(diào)節(jié)盤8之間產(chǎn)生相對轉(zhuǎn)動，從而使活塞10上的通孔與流量調(diào)節(jié)盤8上的通孔產(chǎn)生周期性的開啟與閉合，產(chǎn)生周期性的壓力波動。壓力波動作用于活塞10上，對液壓錘體I產(chǎn)生周期性的軸向力，最終軸向力傳遞至鉆頭，對井底產(chǎn)生軸向沖擊。具體講，當流量調(diào)節(jié)盤上的第二通孔和活塞上的第一通孔位置相對應(yīng)時，第一通孔和第二通孔連通，由第一徑向孔流出的液壓油可以通過第一通孔和第二通孔進入到推套內(nèi)。此時上浮套、活塞、液壓錘體之間的腔室內(nèi)壓力較小，對活套端面產(chǎn)生的推力也較小。具體講，當流量調(diào)節(jié)盤上的第二通孔和活塞上的第一通孔位置錯開時，第一通孔和第二通孔不連通，由第一徑向孔流出的液壓油不能通過第一通孔和第二通孔進入到推套內(nèi)。此時上浮套、活塞、液壓錘體之間的腔室內(nèi)壓力較大，對活套端面產(chǎn)生的推力也較大。盡管上面結(jié)合附圖對本實用新型的優(yōu)選實施例進行了描述，但是本實用新型并不局限于上述的具體實施方式
，上述的具體實施方式
僅僅是示意性的，并不是限制性的，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本實用新型的啟示下，在不脫離本實用新型宗旨和權(quán)利要求所保護的范圍情況下，還可以做出很多形式，這些均屬于本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種螺桿式高頻沖擊鉆井工具，包括上接頭和與鉆井馬達傳動軸相連的花鍵軸，其特征是: 上接頭下部外側(cè)螺紋連接有密封筒，上接頭的下端與密封套鄰接，密封套內(nèi)設(shè)有花鍵軸，花鍵軸的下端與液壓錘體通過花鍵相連，花鍵軸的中部設(shè)有外軸肩，外軸肩以下自上而下依次穿裝有上擋圈、上碟簧、預(yù)緊螺母、調(diào)整隔套，其中預(yù)緊螺母與花鍵軸的螺紋部螺紋連接，液壓錘體中部沿徑向設(shè)有上下貫通的第一通孔，液壓錘體的中部外側(cè)設(shè)有外螺紋部，外螺紋部的上方設(shè)有第一徑向孔，液壓錘體第一徑向孔之上還套裝有上浮套，外螺紋部螺紋連接有活塞，活塞上設(shè)有軸向的第二通孔，液壓錘體上在活塞以下自上而下依次套裝有流量調(diào)節(jié)盤、推套、墊圈、下碟簧、下調(diào)整墊，下調(diào)整墊抵在密封筒的內(nèi)軸肩上，流量調(diào)節(jié)盤上設(shè)有位置與第二通孔對應(yīng)的第三通孔，流量調(diào)節(jié)盤以軸向移動周向固定的方式與密封筒連接，液壓錘體的位于流量調(diào)節(jié)盤和推套之間的部位設(shè)有第二徑向孔，液壓錘體上套裝有下浮套，液壓錘體的第一通孔上在第一徑向孔和第二徑向孔之間安裝有節(jié)流閥； 所述下浮套內(nèi)側(cè)、所述推套內(nèi)側(cè)、所述活塞內(nèi)側(cè)、所述上浮套內(nèi)側(cè)與液壓錘體密封，密封套內(nèi)側(cè)與花鍵軸密封，所述下浮套外側(cè)、所述推套外側(cè)、所述流量調(diào)節(jié)盤外側(cè)、所述活塞外側(cè)、所述上浮套外側(cè)、所述密封套外側(cè)、所述上接頭外側(cè)與密封筒密封。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的螺桿式高頻沖擊鉆井工具，其特征是:所述流量調(diào)節(jié)盤的外側(cè)設(shè)有行程槽，密封筒上設(shè)有螺釘，所述螺釘插入行程槽中，所述行程槽的長度大于螺釘?shù)闹睆健?br> 專利摘要本實用新型涉及一種螺桿式高頻沖擊鉆井工具，該工具分為兩大部分，一部分為螺桿總成，另一部分為軸向振動總成。該工具上端接螺桿鉆具，下端接鉆頭。鉆壓通過螺桿鉆具的傳動軸、蝶簧傳遞給液壓錘體、液壓錘體再傳遞給鉆頭。扭矩是由螺桿鉆具傳動軸上的花鍵接頭與液壓錘上的花鍵傳遞給鉆頭。螺桿鉆具外套與振動器的密封筒連接?；钊c液壓錘固定連接，液壓錘的水眼裝有節(jié)流閥。流量調(diào)節(jié)盤與外筒連接。活塞和流量調(diào)節(jié)盤上開有孔，兩者可相對轉(zhuǎn)動，形成流道的開關(guān)作用，產(chǎn)生波動壓力，使液壓錘產(chǎn)生高頻振動的沖擊力。優(yōu)點是本實用新型能消除鉆井過程的軸向跳動、橫向渦動以及粘滑現(xiàn)象，提高鉆井機械轉(zhuǎn)速，延長鉆具使用壽命。
文檔編號E21B6/00GK202990851SQ201220571468
公開日2013年6月12日 申請日期2012年11月1日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月1日
發(fā)明者朱益輝, 劉禹銘, 于小龍, 李士敏, 王曉松, 姚偉達 申請人:中國海洋石油總公司, 中海油能源發(fā)展股份有限公司, 中海油能源發(fā)展股份有限公司監(jiān)督監(jiān)理技術(shù)分公司