[实用新型]一种钻井设备

说明书

本实用新型公开了一种钻井设备，设有上下贯通的钻井液通道，包括：位于顶部、设有冲锤且用以利用所述冲锤上下运动来提供轴向冲击能量的冲击发生装置；位于底部、设有旋扭转换器且用以利用所述旋扭转换器将所述轴向冲击能量的一部分转换为周向冲击能量的能量转换装置；位于所述冲击发生装置和所述能量转换装置之间、设有弹性减震器且用以利用所述弹性减震器来吸收振动、实现所述轴向冲击能量和所述周向冲击能量的储存和释放的减震稳扭装置。上述钻井设备能同时提供轴向冲击、周向冲击以及具有减震稳扭功能，适用于多种岩性不同的地层的钻探，解决了在钻井施工现场需要更换钻井设备的问题。

技术领域

本实用新型涉及地质勘探领域，尤其是涉及一种钻井设备。

背景技术

在钻井工程中，需要利用钻井设备对地壳进行钻探，目前，油气勘探的趋势逐渐向地壳深部和山前构造带等区域拓展，然而上述区域具有多种陆相地层，具有不同岩性的地层之间力学参数差异较大，钻头在钻探具有不同岩性的地层过程中产生的问题也不尽相同，比如，当钻探火成岩或砾石地层时，钻井设备容易憋钻或跳钻，并造成钻头崩齿和钻杆断裂等问题，因此要利用恒定钻压类型的钻井设备；当钻探石英含量高的致密砂岩地层时，钻井设备的钻速较慢、进尺较短，因此要利用旋冲类型的钻井设备；受到当前钻井设备功能比较单一的限制，因而不得不在地壳岩性(即地层)发生变化时更换相应类型的钻井设备，但更换钻井设备的过程繁琐，费时较多，作业效率往往不高，难以满足钻井工程对于钻井设备具有广泛适用性的需要。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种钻井设备，该钻井设备能同时提供轴向冲击、周向冲击以及具有减震稳扭功能，适用于多种岩性不同的地层的钻探，解决了在钻井施工现场需要更换钻井设备的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供一种钻井设备，设有上下贯通的钻井液通道，包括：位于顶部、设有冲锤且用以利用所述冲锤上下运动来提供轴向冲击能量的冲击发生装置；位于底部、设有旋扭转换器且用以利用所述旋扭转换器将所述轴向冲击能量的一部分转换为周向冲击能量的能量转换装置；位于所述冲击发生装置和所述能量转换装置之间、设有弹性减震器且用以利用所述弹性减震器来吸收振动、实现所述轴向冲击能量和所述周向冲击能量的储存和释放的减震稳扭装置。

优选地，还包括与所述冲击发生装置、所述能量转换装置以及所述减震稳扭装置相连的外壳总成；其中，所述外壳总成包括：位于所述冲击发生装置上方的上接头；与所述上接头底部相连、位于所述冲击发生装置外周的上壳体；与所述上壳体底部相连、位于所述冲击发生装置和所述减震稳扭装置之间的中接头；与所述中接头底部相连、位于所述减震稳扭装置外周的下壳体；设于所述能量转换装置底部的下接头。

优选地，所述减震稳扭装置包括：位于中央、设有底座的上心轴；其中，所述中接头嵌套于所述上心轴；所述弹性减震器位于所述中接头和所述上心轴底座之间。

优选地，所述旋扭转换器包括：位于外侧、内部开有螺旋槽的螺旋套；位于所述螺旋套内侧、表面设有与所述螺旋槽配合的螺旋花键的下心轴。

优选地，所述下心轴底部设有钻头。

优选地，所述冲击发生装置包括：位于顶端、具有分流孔的分流接头；位于外侧的外缸；位于所述分流接头下方、所述冲锤内侧的心管；位于所述外缸内侧的内缸；位于所述冲锤底部的衬套；其中，所述外缸和所述内缸之间构成第一环形过流通道；所述分流孔与所述第一环形过流通道相连；所述内缸底部与所述冲锤之间构成第二环形过流通道；所述内缸和所述心管的顶部之间构成上工作腔；所述外缸和所述冲锤之间构成下工作腔；所述冲锤与所述心管之间构成环形排液通道；所述内缸设有用以贯通所述第一环形过流通道和所述第二环形过流通道的上径向过流孔；所述衬套设有用以贯通所述下工作腔和所述环形排液通道的下径向过流孔；所述心管底部设有用以贯通所述环形排液通道和所述钻井液通道的排液孔。