[实用新型]近钻头扭转冲击器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种石油、天然气钻井工艺领域使用的辅助破岩工具，特别是涉及一种近钻头扭转冲击器。 

背景技术

深部或超深部地层岩石硬度大，可钻性级值高，机械钻速慢、钻井成本高。PDC钻头在钻进这些地层时，会产生粘滑效应、间歇性卡钻现象。这种现象的产生是因为PDC钻头在破岩时牙齿积聚一定量的扭转能量，当PDC钻头牙齿下岩石破碎后，钻柱内扭转冲击能量快速释放。这种现象使钻柱产生扭转震荡，使PDC钻头的破岩过程变得极不稳定，造成PDC钻头破坏，降低钻头寿命。 

为了解决PDC钻头的粘滑效应、间歇性卡钻等问题，增加PDC钻头工作的稳定性，延长钻头的使用寿命，专利US6742609B2设计了一种钻井液涡轮驱动的扭转冲击器，专利200910058083.9设计了一种钻井液螺杆钻具驱动的扭转冲击钻井工具，但这两种钻井工具结构复杂、易损部件多、且压耗较大，使用寿命也受到限制。 

发明内容

本实用新型所解决的技术问题是，提供一种PDC钻头在中硬到硬地层或研磨性地层破岩时钻头不会产生粘滑效应和间歇性卡钻的近钻头扭转冲击器。 

本实用新型所采用的技术方案是：一种近钻头扭转冲击器，包括，钻铤短接、分流器、扭转冲击器和冲击传动短接；所述钻铤短接的下部与冲击传动短接连接，钻铤短接与冲击传动短接之间安装有分流器和扭转冲击器；所述分流器下端口与扭转冲击器入口相通；扭转冲击器出口与传动短接相通。 

所述的扭转冲击器包括，上压盖、冲击器外壳、密封环、液力冲击室、节流喷嘴和泄压支撑环；所述上压盖安装在冲击器外壳的上面，密封环封闭上压盖和冲击器外壳，其内部形成液力冲击室；液力冲击室安装有液力锤、换向器、中心导流器和节流喷嘴；所述换向器位于中心导流器与液力锤之间，所述节流喷嘴安装在中心导流器出口处；所述冲击器外壳的内壁形成有轴对称冲击槽、半圆槽和高压孔；所述液力锤外表面形成有轴对称的锤砧，内表面有轴对称的换向键，在锤砧和换向键两侧有锤砧孔和换向键孔；所述液力锤外表面的锤砧位于冲击器外壳的冲击槽内，液力锤内表面的换向键伸入到换向器的换向槽中；换向器外表面有轴对称扇形部和换向槽，在扇形部上有轴对称过渡孔，换向器下部有泄压孔；中心导流器由螺旋孔及底座构成，其底座连接在泄压支撑环上，泄压支撑环连接在冲击传动短接上部。 

所述高压孔、换向槽、换向键孔和半圆槽依次相通构成泄压流道；所述半圆槽与扭转冲击器出口相通；所述螺旋孔、锤砧孔、冲击槽依次相通构成冲击流道；冲击槽经锤砧孔与泄压孔相通，泄压孔与扭转冲击器出口相通。 

所述的扭转冲击器、传动短接之间设置定位卡环。 

所述的钻铤短接上端公扣通过API标准螺纹与上部钻铤母扣端连接。 

所述的传动短接下端通过API标准螺纹与钻头公扣端相连接。 

本实用新型的有益效果是：由于能产生周期性的稳定的高频低幅的扭转冲击，因此，该冲击扭矩能够消除PDC钻头的粘滑现象和间歇性卡钻现象，而且本实用新型没有电子部件，完全液力机械结构，尺寸较小，其冲击过程不会对随钻电测仪器产生干扰。由于该工具的使用，保证了钻进过程中钻柱内扭矩的稳定和平衡，降低了钻柱扭转震荡，有利于MWD、LWD等随钻电测仪器的稳定工作。本实用新型易损部件少，工作稳定，使用寿命长，有利于降低钻井成本。 

附图说明

图1是本实用新型近钻头扭转冲击器的结构示意图； 

图2是图1中的A-A截面图；

图3是图1中的B-B截面图；

图4是图1中的C-C截面图；

图5是图1中的D-D截面图。

1.钻铤短节     2.分流器                         3.螺纹压盘               4.上盖体    

5.冲击器外壳            6.液力锤                         7.换向器                    8.节流喷嘴    

9泄压支撑环            10.冲击传动短接           11.卡环                      12.中心导流器 

13.密封环                  14.分流孔                         15.高压过流通道      16.泄流通道