[发明专利]一种利用涡轮实现旋转冲击的钻井工具

摘要

本发明涉及一种用于石油钻探领域的利用涡轮实现旋转冲击的钻井工具。它能够将泥浆的压力能转换为冲锤的旋转冲击。其技术方案是：上接头、上壳体和下壳体依次通过螺纹配合，固定后内部形成空腔，空腔由上向下依次是螺帽、涡轮轴、中心管、冲锤和砧座；涡轮轴上端与螺帽通过螺纹连接，下端与中心管通过螺纹连接；涡轮转子与涡轮轴采用花键配合；中心管周向均布有6个通孔，下端与冲锤通过螺纹连接；套筒与下壳体通过螺纹连接；套筒轴肩与中心管轴肩将碟簧卡在中间；冲锤下端面设有矩形过水道，与砧座端面配合；活塞与砧座通过螺纹连接，轴肩处周向设有对称的呼吸孔。本发明可以产生周期性的旋转冲击作用于下部钻具，可有效提高钻头的破岩效率，降低钻井成本。

主权项

1.一种利用涡轮实现旋转冲击的钻井工具，由上接头(1)，螺帽(2)，上壳体(3)，涡轮轴(4)，涡轮转子(5)，涡轮定子(6)，中心管(7)，下壳体(8)，套筒密封圈(9)，套筒(10)，碟簧(11)，活塞密封圈(12)，活塞(13)，冲锤(14)，卡位套密封圈(15)，半分环(16)，卡位套(17)，O型密封圈(18)，砧座(19)和八方套(20)组成，其特征在于：上接头(1)、上壳体(3)和下壳体(8)依次通过螺纹配合，固定后内部形成空腔，空腔由上向下依次是螺帽(2)、涡轮轴(4)、中心管(7)、冲锤(14)、砧座(19)；涡轮轴(4)上端与螺帽(2)通过螺纹连接，下端与中心管(7)通过螺纹连接；涡轮转子(5)和涡轮定子(6)装在涡轮轴(4)上，涡轮转子(5)与涡轮轴(4)采用花键配合，涡轮定子(6)上端与上接头(1)轴向定位，涡轮定子(6)下端与下壳体(1)轴向定位；中心管(7)周向均布有6个通孔，下端与冲锤(14)通过螺纹连接；套筒(10)周向均布12个通孔，与下壳体(8)通过螺纹连接；套筒(10)轴肩与中心管(7)轴肩将碟簧(11)卡在中间；冲锤(14)下端面设有矩形过水道，与砧座(19)端面配合；活塞(13)与砧座(19)通过螺纹连接，活塞(13)轴肩上端与中心管(7)轴肩轴向配合，活塞(13)轴肩下端处周向设有对称的呼吸孔；所述的冲锤(14)在泥浆压力的驱动下向上运动，随着压力逐渐增大，冲锤(14)带动中心管(7)继续向上运动；当中心管(7)通孔与泥浆接触，下壳体(8)与冲锤(14)之间的空腔内压强减小，形成压差，中心管(7)带动冲锤(14)向下运动，直到冲锤(14)与下端砧座(19)接触；半分环(16)卡在砧座(19)的凹槽中，八方套(20)通过螺纹固定在下壳体(8)上，并与砧座(19)轴肩配合；卡位套(17)卡在下壳体(8)与半分环(16)之间，与半分环(16)台肩定位，与八方套(20)端面定位；另外，套筒(10)与中心管(7)之间设有套筒密封圈(9)；活塞(13)与中心管(7)之间设有活塞密封圈(12)；卡位套(17)与砧座(19)之间设有卡位套密封圈(15)和O型密封圈(18)。