[发明专利]复合冲击器

说明书

本发明属于石油钻井技术领域，具体涉及一种复合冲击器。具体技术方案为：一种复合冲击器，复合冲击器两端分别上部钻具和钻头可拆卸螺纹连接；复合冲击器包括轴向冲击部分、扭转冲击部分以及辅助部分；所述轴向冲击部分的冲锤在弹簧和高压钻井液的共同作用下，轴向冲击上壳体，产生轴向冲击力；所述扭转冲击部分的摆锤在高压钻井液的作用下，扭转冲击下壳体，产生扭转冲击力；所述换向开关与中心管插接在一起，同时分别对扭转、轴向冲击换向。本发明通过高压钻井液推动冲锤、摆锤分别产生轴向、扭转冲击，有效提高机械钻速以及降低钻柱系统或钻头处的粘滑现象，在井下复杂多变的环境中稳定可靠。

技术领域

本发明属于石油钻井技术领域，具体涉及一种复合冲击器。

背景技术

目前，随着陆地浅层油气资源逐渐枯竭，深井、超深井以及新型油气资源的开发逐渐成为一种趋势。在深井、超深井钻井作业中，由于地层可钻性差异、岩石耐磨性强、岩石抗压强度和抗剪强度较大等因素的影响，导致在钻井过程中机械钻速低，并且加长的钻柱系统容易产生粘滑现象，降低钻井作业效率。现有的井下冲击工具基本都是单一的轴向冲击或者单一的扭转冲击，使用效果一般。

因此，如何同时产生轴向和扭转冲击提高机械钻速，减少钻柱粘滑现象，是本领域渴望解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种能同时产生轴向和扭转冲击提高机械钻速，减少粘滑现象的复合冲击器。

为实现上述发明目的，本发明所采用的技术方案是：一种复合冲击器，所述复合冲击器两端分别与上部钻具和钻头可拆卸螺纹连接；所述复合冲击器包括轴向冲击部分、扭转冲击部分以及辅助部分；

所述轴向冲击部分包括位于上壳体内部，产生冲击的冲锤、对冲锤移动换向的中心管和中间管、插接在中间管上端的固定块、装配在上壳体的调整螺钉以及位于固定块和冲锤之间的弹簧；所述轴向冲击部分的冲锤上下往复冲击上壳体产生轴向冲击力；

所述扭转冲击部分包括位于下壳体内部，产生冲击的摆锤、对摆锤扭转换向的换向开关、装配在摆锤上下端的上端盖、下端盖；所述扭转冲击部分的摆锤扭转往复冲击下壳体产生扭转冲击力；

所述辅助部分包括与上部钻具连接的上接头、与钻头连接的下接头以及产生高低压腔的喷嘴等。

优选的，所述冲锤内外分别与中间管和上壳体间隙配合；所述冲锤与中间管同轴心；所述冲锤与上壳体同轴心。

优选的，所述中心管设计有孔a、孔b和孔c；所述中间管设计有的孔d和孔e；所述中心管与中间管同轴心。

优选的，所述孔a和孔b分别对称开两个，孔a和孔b的轴心线平行；所述孔c均布四个；所述孔d和孔e分别对称开两个，孔d与孔e的轴心线具有一定的相位差。

优选的，所述固定块内部与中间管插接，外部为齿轮结构，周向由装配在上壳体的调整螺钉限位，轴向由上接头限位；所述弹簧两端分别顶住固定块和冲锤，依靠上接头拧紧施加预压力。

优选的，所述换向开关与中心管连接处插接在一起，换向开关转动时带动中心管一起转动换向；所述中心管和下端盖内部装配有喷嘴，利用中心管和下端盖的台阶以及弹簧挡圈对喷嘴轴向限位；所述下端盖利用端盖螺钉固定在下壳体内部。

优选的，所述换向开关上设计有对称的流体流道a；在上端盖以上的换向开关上设计有两层孔f，每层均布四个；所述摆锤上设计有对称的流体流道e，对称的流体流道f，对称的流体流道g以及对称的流体流道h；所述下壳体内部开有流体流道b和流道c；所述下端盖开有对称的流体流道j和对称的流体流道k。

优选的，所述换向开关上下设计有装配滚珠的圆弧槽；所述摆锤两端设计有装配滚珠的圆弧槽；上端盖、下端盖对应、配套设置装配滚珠和滚珠圆弧槽。