[实用新型]一种扭转冲击发生器

说明书

技术领域

本实用新型属于石油天然气钻井设备领域，尤其涉及一种扭转冲击发生器。

背景技术

目前，我国陆地油气勘探开发呈现出由东向西并向深井、超深井发展的趋势，与此同时，海洋油气开发由滩海与浅海逐步转向深海。随着油气勘探逐步向深部底层鱼深海域发展，钻井操作面临越来越复杂的底层环境及钻井工艺难题，勘探开采难度不断加大，在深井、超深井的钻井过程中，随着井深的增加，岩石硬度及塑性增大，研磨性增强，可钻性变差，下部钻具粘滑震动剧烈。钻具的粘滑振动现象不但造成机械钻速降低，还可能造成井下事故的发生，严重影响油气勘探开发的进行。

专利US6742609B2公开了一种采用涡轮驱动的冲击结构，专利CN103075097公开了一种采用流道转换形成高低压腔的驱动冲击机构，二者均能形成高频扭转冲击且将该冲击直接传至钻头，但两者都存在不足之处，前者的不足之处在于：几何机构为棘轮的冲击件的磨损较快，消耗的压降较大，降低了整个工具的使用寿命；后者的不足之处在于：（1）岩屑有可能进入外壳花键与钻头套筒花键槽之间的间隙，导致工具失效；（2）、防掉装置中的弹簧在高频运动中容易变形或折断，使得防掉块内移，导致掉钻现象；（3）、根据所披露的结构，密封盖和导流套为一体结构，存在不合理之处，加快了工具的失效；（4）、节流喷嘴和筛管为一体式涉及，不便于压力调节。

由此可见，现有技术有待于进一步的改进和提高。

实用新型内容

本实用新型为避免上述现有技术存在的不足之处，提供了一种扭转冲击发生器。

本实用新型所采用的技术方案为：

一种扭转冲击发生器，包括扭转冲击发生器本体，所述扭转冲击发生器本体的上端设置有用于与钻铤相连的转换接头，扭转冲击发生器本体的下端设置有用于与钻头相连的钻头套筒，所述扭转冲击发生器本体包括壳体、导流套、砧座、锤头、定位套及筛管，所述壳体的内部设置有防掉台肩，防掉台肩与钻头套筒的上部相连，所述导流套位于壳体的内部且位于上述转换接头的下方，所述砧座位于壳体的内部且位于上述导流套的下方，砧座与导流套之间设置有密封盖，所述砧座为中空结构，砧座内部设置有两个冲击腔，所述筛管位于砧座内且其上端与所述导流套密封连接、下端与砧座的下部固连，所述定位套位于砧座与筛管之间且其上、下部分别通过轴环与筛管相连，所述定位套的外侧设置有两个启动腔，所述锤头位于砧座的内部且其上端与所述密封盖相连、下端通过轴环固定在砧座上，锤头包括冲击锤头和启动锤头，所述冲击锤头位于上述冲击腔内且能转动，启动锤头位于启动腔内且能转动。

所述砧座上分布有四个导流槽，其中两个导流槽通过正击启动流道与上述启动腔相连，另外两个通过反击启动流道与上述启动腔相连。

所述定位套为中空结构，所述定位套上设置有启动腔正击排液槽和启动腔反击排液槽。

所述筛管呈圆管状，其中部均布有侧流槽、下部均布有排液孔，所述筛管上还安装有节流喷嘴，所述节流喷嘴位于上述侧流槽和排液孔之间。

所述壳体呈圆柱状，壳体的下端均布有四个45°的壳体花键及分别与各壳体花键相对应的四个45°的壳体花键槽；所述钻头套筒的下端均布有四个40°的钻头套筒花键及分别与各钻头套筒花键相对应的四个50°的钻头套筒花键槽，所述壳体花键与钻头套筒花键槽之间形成间隙配合。

所述导流套上均布有多个分流槽。

所述扭转冲击发生器本体还包括除砂器，所述除砂器包括上述导流套和安装在所述导流套内的漏斗。

所述转换接头的内部自上而下开设有导流通孔。

所述钻头套筒的外侧设置有保护套。

所述密封盖包括顶部盖板和与所述顶部盖板固连的密封部，所述顶部盖板和密封部上开设有可供上述筛管上部通过的通孔，顶部盖板上开设有通孔，所述密封部包括与上述冲击腔相适配的卡接凸起。

由于采用了上述技术方案，本实用新型所取得的有益效果为：

1、本实用新型可将钻液的流体能量转换成周向扭转的、冲击型的井底机械破岩功率，而本发明中的钻头套筒结构，可保证该井底机械破岩功率能及时传递到钻头，钻头钻进的稳定性增强，此外，本实用新型中无涡轮蜗杆等其他钻具，易损件少，消耗的压降少，使用寿命长。

2、本实用新型中的防掉台肩使得钻进的安全性提高，密封盖和导流套的单体式设计，使得水力结构更加合理，工具的使用寿命提高，而节流喷嘴的单体式设计，可满足钻进过程中因压力需要而对喷嘴进行更换使用的要求。