[发明专利]一种内置钻头多维冲击器

说明书

本发明公开了一种内置钻头多维冲击器，包括设置在钻头内腔中的冲击器本体，冲击器本体包括冲击器左部与冲击器右部，冲击器左部与冲击器右部形成空腔，空腔贯穿冲击器本体的上端，包括从上至下依次连通的进液腔、分流腔与工作腔，工作腔包括通过工作台分隔左右设置的第一工作腔与第二工作腔，冲击器右部在工作腔处开设有出液口；工作腔中安装三角换向器，三角换向器的顶部与分流腔出液处两侧内壁配合，三角换向器的底部与工作台的上部配合，三角换向器上设置有弧形槽，弧形槽中设置平衡块。本发明实现在不降低造斜率情况下提高破岩效率，形成多维冲击，提升钻进速度，解决机械转速低和钻井周期长等难题，实现深层油气资源高效低成本的规模开发。

技术领域

本发明涉及石油钻井技术领域，尤其涉及一种内置钻头多维冲击器。

背景技术

随着油气勘探开发逐步向深井、超深井及特深井发展，使得深井与超深井的占比越来越高。由于深层钻井难度远高于中浅层，并且机械钻速慢、钻井周期长、钻井成本高、严重制约其有效的开发，再随着井深的不断增加，岩石的硬度和塑性增大，可钻性变差。

传统冲击破岩在钻头上配置轴向冲击器，虽然冲击器能有效解决坚硬地层的钻进速度低等问题，但仍然普遍存在深井工作稳定性差，无法在造斜段与旋转导向组合使用等问题。此外，冲击器的使用会增加钻头到稳定器的距离，这导致造斜率降低。并且根据地层相似原则对比分析同井区的不同钻进方式的平均单趟钻进尺和平均机械钻速，研究结果表明，多维冲击器提速幅度扭力冲力器提速幅度轴向冲击器提速幅度。公开号为CN106593306A的专利提供了一种多维冲击器，使钻头同时产生对井底岩石的轴向和扭转冲击，提高破岩效率、钻头寿命，消除钻头泥包，从而提高机械钻速，降低钻井资金投入。但此多维冲击器的安装方式会增加钻头到稳定器的距离，这导致造斜率降低。

基于以上缺陷，现需一种冲击器能够实现在不降低造斜率情况下提高破岩效率，实现深层油气资源高效低成本的规模开发。

发明内容

为了解决以上问题，本发明的目的是提供一种内置钻头多维冲击器，实现在不降低造斜率情况下提高破岩效率，结构简单，提升钻进速度，形成多维冲击，解决机械转速低和钻井周期长等难题，降低钻井成本，实现深层油气资源高效低成本的规模开发。

为了实现以上目的，本发明采用的技术方案：

一种内置钻头多维冲击器，包括设置在钻头内腔中的冲击器本体，所述冲击器本体包括冲击器左部与冲击器右部，所述冲击器左部与冲击器右部形成空腔，所述空腔贯穿所述冲击器本体的上端，包括从上至下依次连通的进液腔、分流腔与工作腔，所述工作腔包括通过工作台分隔左右设置的第一工作腔与第二工作腔，所述冲击器右部在所述工作腔处开设有出液口；所述工作腔中可转动安装三角换向器，所述三角换向器的顶部与所述分流腔出液处两侧内壁配合，所述三角换向器的底部与所述工作台的上部配合，且所述三角换向器上设置有弧形槽，所述弧形槽中设置平衡块。

作为较优的实施方案，所述分流腔出液处内壁上左右对称设置有第一凹槽与第二凹槽；所述三角换向器运动时，使所述三角换向器的顶部与所述第一凹槽或第二凹槽配合。

作为较优的实施方案，所述三角换向器下部呈圆弧型与所述工作台上表面的圆弧面配合；且所述三角换向器下部两端分别设置有第一凸块与第二凸块，所述第一凸块处于第一工作腔中，所述第二凸块处于第二工作腔中。

作为较优的实施方案，所述第一工作腔与第二工作腔的内壁上左右对称有第三凹槽与第四凹槽；所述三角换向器运动时，使所述第一凸块上部与所述第三凹槽配合或第二凸块上部与所述第四凹槽配合。

作为较优的实施方案，所述工作台上部的两端左右对称设置有第一阶梯槽与第二阶梯槽；所述三角换向器运动时，使所述第一凸块下部与所述第一阶梯槽配合或第二凸块下部与所述第二阶梯槽配合。

作为较优的实施方案，所述出液口数量为二，且对称开设，分别位于所述冲击器右部的第一工作腔处与第二工作腔处。