[发明专利]一种水力与机械复合可控式岩屑床清除工具

权利要求书

1.一种水力与机械复合可控式岩屑床清除工具，其特征在于：其主要包括外壳体(4)，在外壳体(4)外部设有螺旋槽道(12)、辅助岩屑排出喷射孔(19)、辅助岩屑清除喷射孔(21)，在辅助岩屑排出喷射孔(19)与辅助岩屑清除喷射孔(21)内部均安装有喷头(11)。在外壳体(4)内部设有滑套(15)、大直径弹簧(16)、轴承盖(14)、等厚偏心圆筒(5、6)，其中等厚偏心圆筒(5、6)由重质偏心半圆筒(5)与轻质偏心半圆筒(6)通过榫槽连接结构(23)连接，在等厚偏心圆筒(5、6)两端装有深沟球轴承(3)，在等厚偏心圆筒(5、6)内部设有推进筒(13)、弹簧挡环(8)、小直径弹簧(7)等结构；在等厚偏心圆筒(5、6)右边设有轴承端盖(2)。所述的外壳体(4)的两端有连接钻柱的公扣(20)和母扣(1)。

2.如权利要求1所述的一种水力与机械复合可控式岩屑床清除工具，其特征在于：所述的螺旋扰动机构(12)位于外壳体(4)的中间部位，其螺旋槽道(12)的数目为四个，均匀分布在外壳体(4)中部的壁面上。

3.如权利要求1所述的一种水力与机械复合可控式岩屑床清除工具，其特征在于：所述外壳体(4)表面上的钻井液喷射孔包括辅助排屑喷射孔(19)和岩屑床清除喷射孔(21)，其中辅助排屑喷射孔(19)相对于本工具轴线的喷射角度小于岩屑床清除喷射孔(21)的喷射角度，在喷射孔内部均装设有相应的喷头(11)，喷头(11)与钻井液喷射孔(19、21)之间采用螺纹连接，所述的岩屑床清除喷射孔(21)总共分为三层，每层之间的错角为二十度。

4.如权利要求1所述的一种水力与机械复合可控式岩屑床清除工具，其特征在于：所述的等厚偏心圆筒(5、6)由两种密度差别较大但强度相当的材料制成，并采用榫槽结构(23)进行连接，从而达到圆筒重心偏心的目的。

5.如权利要求1所述的一种水力与机械复合可控式岩屑床清除工具，其特征在于：所述的推进筒(13)位于等厚偏心圆筒(5、6)内部，其内部的过流通道也是呈渐缩形，在钻井液的出口端周向设置有泄流槽(22)。

6.如权利要求1所述的一种水力与机械复合可控式岩屑床清除工具，其特征在于：所述的滑套(15)在其内部左端有一用于产生压降，从而推动滑套的锥形变径段，在滑套外部设有压缩弹簧的台阶，在台阶周向均布有用于压力平衡的弧形压力平衡槽(18)以及在滑套中部外表面均布有六个用于压力平衡的压力平衡孔(17)，在滑套两端外表面上还设有用于密封的O形密封圈(9)。

7.如权利要求1所述的一种水力与机械复合可控式岩屑床清除工具，其特征在于：所述的水力与机械复合可控式岩屑床清除工具，可将其分为辅助岩屑排出的岩屑辅助排出机构、扰动井筒环空中钻井液与岩屑混合体的螺旋扰动机构以及用于清除岩屑床的岩屑床清除机构三个部分；当井筒底部的岩屑层较薄时可以只通过工具外部的螺旋扰动机构随钻柱一同转动清除岩屑床；当井筒环空(24)中岩屑密度大导致环空排屑不畅时可以增大泵入钻井液流量大小从而打开岩屑辅助排出机构达到辅助岩屑排出这一目的；当井筒环空(24)底部岩屑沉积较多严重影响钻井效率时，可进一步增大泵入钻井液流量，使岩屑床清除机构处于开启状态，通过三种机构同时作用，从而高效清除岩屑床。