[发明专利]一种石油钻井工具

权利要求书

1.一种石油钻井工具，包括上接头、外壳、下接头，所述上接头一端与钻杆螺纹连接，另一端与外壳螺纹连接，所述外壳另一端与下接头螺纹连接，所述下接头另一端与PDC钻头螺纹连接，其特征在于，所述外壳内部自上而下依次设置有与上接头螺纹连接的分流件、与分流件滑动连接的冲锤以及与下接头螺纹连接的射流件，所述外壳内壁开设有螺旋状且横截面为圆弧的螺旋滑道，所述冲锤外壁开设有呈螺旋状分布且横截面为圆弧的多个第一球座，所述螺旋滑道与呈螺旋状分布的多个第一球座相互配合形成呈螺旋状分布的多个球形容置空间，所述球形容置空间内设置有第一滚动体且第一滚动体与球形容置空间之间存在间隙，所述冲锤通过第一滚动体在外壳的螺旋滑道内向下做螺旋运动时，其旋转方向与钻头钻进时的旋转方向一致，产生驱动钻头旋转的扭矩，所述外壳外壁开设有螺旋状分布且横截面为优弧的多个第二球座，所述第二球座内设置有第二滚动体且在第二滚动体与第二球座之间存在间隙，所述外壳外壁的多个第二球座形成的螺旋线的旋向与钻头钻进时的旋转方向一致，当第二滚动体与井壁接触摩擦时产生驱动钻头旋转的扭矩，所述上接头为中空的回转体结构，其中空部分包括第一流道和第二流道，所述分流件为中空的回转体结构，其中空部分包括第九流道，所述冲锤包括冲锤本体，所述冲锤本体底部设置有圆柱状的冲头，在冲头之间开设有贯穿的矩形槽形成第十五流道，所述冲锤本体上部设置有环形凹槽，该环形凹槽与分流件下表面之间形成第十流道，所述环形凹槽中间设置有圆锥状的封堵凸台，在封堵凸台圆周方向均匀开设有多个倾斜的圆柱通孔形成第十三流道，所述环形凹槽分界面的面积小于冲锤本体与冲头分界面的面积，所述射流件为空心回转体结构，其中空部分包括自上而下依次设置的第十六流道、第十七流道、第十八流道、第十九流道，所述下接头为空心回转体结构，其中空部分包括第二十流道和第二十一流道，所述冲锤、射流件以及外壳之间围成的空间形成第十四流道。

2.根据权利要求1所述的石油钻井工具，其特征在于，所述外壳的螺旋滑道的长度大于由一列第一滚动体在冲锤外壁的第一球座内等间距分布所形成螺旋凸起的长度，并且外壳的螺旋滑道的导程、旋向分别与螺旋凸起导程、旋向一致。

3.根据权利要求2所述的石油钻井工具，其特征在于，由一列第二滚动体在外壳外壁的第二球座内等间距分布所形成螺旋凸起的长度大于由一列第一滚动体在冲锤外壁的第一球座内等间距分布所形成螺旋凸起的长度，并且外壳外壁形成的螺旋凸起的导程、旋向分别与冲锤外壁形成的螺旋凸起的导程、旋向一致。

4.根据权利要求3所述的石油钻井工具，其特征在于，所述分流件下端外壁与所述冲锤上端内壁之间形成泄压环空，在所述外壳的螺旋滑道上方开设有两个呈180°分布的阶梯状通孔用于形成第十一流道和第十二流道，所述泄压环空与阶梯状通孔相通并且在所述阶梯状通孔内设置有过滤丝堵。

5.根据权利要求4所述的石油钻井工具，其特征在于，所述过滤丝堵包括外盖板、通过连接杆与外盖板连接的内盖板、底板、以及连接内盖板与底板的侧壁，所述内盖板上开设有多个上透气孔，所述底板上开设有下透气孔，所述侧壁直径与十一流道直径相等，所述外盖板直径小于第十二流道，所述过滤丝堵长度尺寸小于所述外壳的壁厚，并且所述过滤丝堵的外盖板位于外壳外壁内侧。

6.根据权利要求3所述的石油钻井工具，其特征在于，所述外壳内还设置有阀体以及将阀体抵靠在上接头下端面的弹簧，所述外壳第二流道出口设置有45°圆锥面，所述阀体为中空回转体机构，其中空部分形成第三流道，所述阀体包括阀体粗部和阀体细部，在阀体粗部上端设置有45°圆锥面，在阀体细部外侧套装弹簧，所述弹簧一端与阀体粗部连接，另一端与分流件连接。