[发明专利]脉冲射流式纵向冲击器

说明书

本发明涉及的是脉冲射流式纵向冲击器，这种脉冲射流式纵向冲击器的泵上盖下端和泵外罩上端通过螺纹连接，泵上盖下端连接中心转子；泵中轴上端具有螺纹，固定于中心转子下端，泵中轴通过凸台，坐于下盖板上；下盖板固定于泵外罩下端内部，下盖板同时将中心转子和泵中轴固定于泵外罩内部；泵外罩被固定罩螺母固定于主体短接内部，阀体固定于泵中轴下端，上阀板通过固定螺栓固定于阀体内部；下阀板固定于冲击阀上端，冲击阀具有螺纹，冲击阀与冲击接头螺纹连接；冲击接头固定于六方套内部；主体短接上部连接上部钻柱，主体短接下部连接六方套；冲击阀固定于六方套上方，冲击阀内部具有流道。本发明中间结构少，能耗低，冲击力大，使用寿命长。

技术领域

本发明涉及石油行业钻井用的适用于中硬到硬地层的一种高效破岩工具，具体涉及脉冲射流式纵向冲击器。

背景技术

近年来，随着油气田勘探开发的深入，油气钻井逐渐由浅部地层向深部地层转变，钻遇地层岩石硬度增大、可钻性级值增高，机械钻速降低、破岩效率降低，钻井成本升高，因此在各种钻井技术中高效钻井破岩技术就凸显了自身的重要性。

当前，各类冲击器是提高深井机械钻速的主要井下动力工具。而其中尤以脉冲式振荡冲击器为最。脉冲式振荡冲击器通过在钻头上部安放一定的水力能量转换机构，使钻头在旋转的同时产生纵向振动，而且可能还伴有脉冲射流空化作用，可大大的提高破岩效率，提高钻速，缩短建井周期，大大的降低建井成本。现有的液动冲击器存在较多的连接、活动件，形成易损、薄弱部位，大大降低了常规液动冲击器寿命。同时，其中弹簧等缓冲储能装置已经冲击锤等中间结构的存在，也降低了冲击器的冲击功，影响了冲击器冲击效能。这些问题的存在严重制约了液动冲击器在现场的推广使用。

发明内容

本发明的一个目的是提供脉冲射流式纵向冲击器，这种脉冲射流式纵向冲击器用于解决现有的常规冲击器的寿命低、冲击功低问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：这种脉冲射流式纵向冲击器包括主体短接、泵上盖、泵外罩、中心转子、泵中轴、下盖板、固定罩螺母、阀体、固定螺栓、上阀板、下阀板、冲击阀、六方套、冲击接头；泵上盖下端和泵外罩上端通过螺纹配合固定在一起，泵上盖下端连接中心转子；泵中轴上端具有螺纹，固定于中心转子下端，泵中轴通过凸台，坐于下盖板上；下盖板固定于泵外罩下端内部，下盖板同时将中心转子和泵中轴固定于泵外罩内部；泵外罩被固定罩螺母固定于主体短接内部，阀体固定于泵中轴下端，上阀板通过固定螺栓固定于阀体内部；下阀板固定于冲击阀上端，冲击阀具有螺纹，冲击阀与冲击接头螺纹连接；冲击接头固定于六方套内部；主体短接上部连接上部钻柱，主体短接下部连接六方套；冲击阀固定于六方套上方，冲击阀内部具有流道，钻井液流过下阀板，流量由大到小周期性的变化，形成脉冲式的射流，经冲击阀的流道撞击冲击接头，使冲击接头产生脉冲式的纵向振动，进而带动冲击接头下端的钻头产生脉冲式振动。

上述方案中主体短接上部车有螺纹，以与上部钻柱相接；主体短接腔体内部上端收缩部位设置泵上盖、泵外罩、中心转子、泵中轴和下盖板；主体短接腔体内部下部设置阀体、固定螺栓、上阀板、下阀板、冲击阀；主体短接内部下端车有螺纹，与六方套上端车有的螺纹相配合，将六方套固定于其内部；主体短接内侧具有环形凹槽，固定罩螺母安装于环形凹槽处。

上述方案中泵外罩侧面车有8个钻井液从罩外流向罩内切向流道，切向流道为扇形的，泵外罩侧面下端车有11个泄流孔，多余的钻井液从溢流孔流出，使中心转子达到最佳转速，由于切向流道和溢流孔的相互配合，迫使从钻柱流出的钻井液产生切向速度，冲击叶片，使中心转子转动，进而带动泵中轴一起转动，传递扭矩。

上述方案中中心转子中心孔与泵中轴相配合，中心转子的上部插入下盖板的中心孔内，中心转子下端具有螺纹，与泵中轴上端螺纹连接，固定于一起，以带动泵中轴转动，传递中心转子的扭矩；中心转子上焊接有多个个叶片。当钻井液切向流经叶片时，带动叶片转动，产生扭矩。

上述方案中中心转子上焊接有1-10个叶片。