[发明专利]一种井下位移式冲击方法及冲击钻具

权利要求书

1.井下位移式冲击钻具，包括均由环空结构组成且从上到下依次连接的过流套(1)、第一主轴(6)、承冲座(16)和第二主轴(23)，其特征在于，所述承冲座(16)上从上到下依次连接有振动套(12)、启振座(13)和冲击头(15)，所述振动套(12)与所述冲击头(15)通过连接套(14)连接固定；所述启振座(13)通过花键连接的方式实现与所述承冲座(16)的同步转动，所述启振座(13)在旋转过程中产生轴向上下周期性的位移。

2.根据权利要求1所述的井下位移式冲击钻具，其特征在于，所述第一主轴(6)与所述承冲座(16)之间设置有中间接头(7)，所述中间接头(7)通过螺纹连接的方式使得所述第一主轴(6)与所述承冲座(16)同步连接。

3.根据权利要求2所述的井下位移式冲击钻具，其特征在于，所述中间接头(7)与所述承冲座(16)连接的端面与设置在所述承冲座(16)上的振动套(12)形成有间隔空间，所述间隔空间内安装有弹簧(10)。

4.根据权利要求3所述的井下位移式冲击钻具，其特征在于，所述振动套(12)与所述冲击头(15)的外壁分别安装有钢球(32)，所述钢球(32)用于支撑所述振动套(12)与所述冲击头(15)，所述钢球(32)外围还设有第二外壳(11)，所述第二外壳(11)的一端与所述中间接头(7)螺纹连接。

5.根据权利要求4所述的井下位移式冲击钻具，其特征在于，所述承冲座(16)与所述第二主轴(23)的连接处上还依次套有PDC轴承动环(18)、PDC轴承静环(19)、下TC动环(20)、下TC静环(21)和下接头(22)，所述PDC轴承静环(19)禁止保持，所述PDC轴承动环(18)和所述第二主轴(23)一起旋转。

6.根据权利要求5所述的井下位移式冲击钻具，其特征在于，所述第一主轴(6)外侧从上到下安装有用于支撑所述第一主轴(6)的TC径向轴承(4)和滚动球轴承(5)，所述TC径向轴承(4)和滚动球轴承(5)通过主轴锁紧螺母(3)实现锁紧连接。

7.根据权利要求6所述的井下位移式冲击钻具，其特征在于，所述滚动球轴承(5)由内圈、外座圈和钢球(32)组成，轴承内外圈上有圆弧滚道。

8.根据权利要求7所述的井下位移式冲击钻具，其特征在于，所述TC径向轴承(4)和滚动球轴承(5)的外围还设有第一外壳(2)，所述第一外壳(2)与所述中间接头(7)通过螺纹连接；所述第一外壳(2)、中间接头(7)和第二外壳(11)进行调质处理，硬度HB＝250-290，然后进行发黑处理。

9.根据权利要求8所述的井下位移式冲击钻具，其特征在于，所述启振座(13)为上启振体和下启振体组成的位移轴承，所述启振座(13)的上启振体和下启振体的钢球(32)槽节圆展开线具有正弦或余弦谐波槽形、锯齿槽形、矩形槽形、三角形槽型这四种结构。

10.一种井下位移式冲击方法，其特征在于，所述井下位移式冲击方法采用如权利要求9所述的井下位移式冲击钻具，通过上起振体和下起振体相对运动产生轴向位移，引起冲击；当下起振体里的小球与上起振体的沟槽产生挤压时引起冲击；当挤压消失由弹簧将下起振体拉回原位。