[发明专利]一种防空打式扭冲工具

说明书

本发明公开了一种防空打式扭冲工具，包括上接头、传动接头、上壳体、半圆卡、中接头、浮阀、下壳体、弹簧、阀座、分流盖、换向器、摆锤、导流板、喷嘴、喷嘴底座和锤座；上接头与传动接头之间存在传动面，上接头带动半圆卡可以在上壳体内部上下移动，实现钻井液流道之间的开启和关闭。本发明有益效果：在井底工作时能够产生周期性扭转冲击力，提高钻头破岩扭矩、改善切削齿破岩环境、降低钻头粘滑振动；在起下钻时，能够使扭转冲击动作停止，起到防止空打现象对工具外壳及连接螺纹造成的非正常损坏。

技术领域

本发明涉及油气勘探、地质勘探、地热井开发技术领域，特别涉及一种防空打式扭冲工具。

背景技术

随着油气勘探领域深井、超深井比例越来越高，钻井施工过程中机械钻速慢、行程进尺短、钻头消耗量大的问题日益凸显。为此，国内外石油从业人员都在开展相应的技术和装备攻关，各类型提速工具不断涌现，扭冲工具就是其中之一。扭冲工具主要是以提高钻头破岩扭矩、改善切削齿破岩环境、降低钻头粘滑振动的功能为主，从而可以起到保护钻头、增加行程进尺的目的。

但是扭冲工具在经过大量的现场应用后，反映出一个突出的问题：现有扭冲工具在起下钻时，只要循环钻井液，扭冲工具就会工作并产生周期性扭转冲击力，由于缺少井底岩石的支撑和抵消作用，工具呈现空打状态并且产生的扭转冲击力只能作用于工具外壳体和连接螺纹，多次发生工具外壳断裂及连接螺纹松脱扣现象，极易诱发井下恶性事故。

因此，迫切需要研发一种新型扭冲工具，能够实现在井底工作和起下钻两种状态下功能的切换，以避免工具外壳断裂及连接螺纹松扣、脱扣现象的出现。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种防空打式扭冲工具，不但在井底工作时能够产生周期性扭转冲击力，起到提高钻头破岩扭矩、改善切削齿破岩环境、降低钻头粘滑振动的功能，而且在起下钻时能够使扭转冲击动作停止，起到防止空打现象对工具外壳及连接螺纹造成非正常损坏的目的。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种防空打式扭冲工具，其特征在于，包括上接头、传动壳体、卡环、中接头、浮阀、下壳体、弹性装置、阀座和扭冲机构；

所述上接头与所述传动壳体通过传动面配合传动，所述卡环套设于所述上接头并能够随其相对所述传动壳体上下移动，且所述卡环能够向上挂靠于所述传动壳体；所述上接头内部设有中心进液道；

所述中接头固定连接于所述传动壳体；所述中接头内部设有上中心过流道和上轴向泄流道，所述上轴向泄流道连通于所述阀座的泄流道的入口；

至少在所述卡环向上移动挂靠于所述传动壳体的情况下，所述上接头和所述中接头之间形成有上泄流腔，所述上泄流腔连通所述中心进液道和所述上轴向泄流道；

至少在所述上接头向下移动接触所述中接头的情况下，所述上泄流腔为封闭状态，所述上中心过流道连通于所述中心进液道；

所述下壳体固定连接于所述中接头，所述阀座和所述扭冲机构安装于所述下壳体内；

所述浮阀和所述弹性装置装在所述阀座内，所述弹性装置能够为所述浮阀提供朝向所述中接头的预紧力，所述预紧力能够在所述浮阀受到的钻井液压力小于预设值时使所述浮阀朝向所述中接头移动，并切断所述浮阀的过流结构的入口与所述上中心过流道的连通；

所述浮阀的过流结构的出口连通于所述扭冲机构的进液腔道，所述阀座的泄流道的出口连通于所述扭冲机构的泄流腔道。

优选的，所述传动壳体包括固定连接的传动接头和上壳体，所述上接头与所述传动接头通过传动面配合传动，所述上壳体固定连接于所述中接头；所述卡环能够向上移动至其上端面挂靠于所述传动接头下端面，所述上壳体内侧壁面与所述卡环外圆面接触配合。

优选的，所述上接头和所述中接头之间具有能够贴合的圆锥面。