[实用新型]一种机械式震动冲击器

说明书

本实用新型公开了一种机械式震动冲击器，用于解决石油勘探中深部地层岩石硬度大和可钻性级值高，钻头在钻进这些地层时，钻速慢和钻井成本高等技术问题，包括轴和设置在轴上端的马达总成，所述轴下端设置有下接头，所述下接头和轴之间依次设置有圆螺母、下滑动键和下凸台，所述下凸台上端设置有上凸台，所述上凸台上端设置有冲击锤，所述冲击锤上端设置有上滑动键，所述上滑动键上端设置有弹性元件，所述弹性元件上端设置有轴承，本实用新型钻头在原有旋转速度和重力加压不变时，将弹性元件的弹性力以一种与旋转速度成正比的震击频率通过钻头对岩层施加一个冲击力，提高钻进破碎不同类型地层的效率，从而提高钻井效率，降低开采成本。

技术领域

本实用新型涉及石油勘探机械领域，具体涉及一种机械式震动冲击器。

背景技术

在油气井钻井上，钻井常采用钻头方法，由于地质构造复杂(如井壁坍塌、裸眼中地层的塑性流动和挤压)、技术措施不当(如停泵时间过长、钻头泥包等)，常常发生钻具遇阻卡钻，采用震击器来提高钻进破碎不同类型地层的效率，震击器是解除卡钻事故的有效工具之一，当需要震击器上击作业时，在地面施加足够的预拉力，工具内锁紧机构解锁，释放钻柱储能，震击器冲锤撞击砧座，储存在钻柱内的拉伸应变能迅速转变成动能，并以应力波的形式传递到卡点，使卡点处产生一个远远超过预拉力的张力，使受卡钻柱向上滑移，经过多次震击，受卡钻柱脱离卡点区域，震击器下击作业与此类似。

震击器的使用类型主要有随钻震击器、打捞震击器和地面震击器，随钻震击器要设计在钻柱组合中，如果钻进或者起下钻过程中遇卡，可以随时震击解卡，打捞震击器，只是在需要解卡时才上井作业，不可以长时间随钻工作，地面震击器只是在井口使用，其对卡点的震动效果是向下震击，现场使用比较方便，震击器的结构类型主要有机械式、液压式、机液式三种，机械式震击器利用机械摩擦原理，锁紧机构采用了一组棱带式的卡瓦，卡瓦副的释放由弹性套在压力作用下的变形来控制，震击力不受井内温度影响，机械式震击器可设计成震击力可调与不可调两种，可调震击器其震击力在井口调节，不可调震击器其震击力在产品组装时设定，现场不能调节，但整机长度短，工作安全可靠，而在石油勘探过程中深部地层岩石硬度大，可钻性级值高。钻头在钻进这些地层时，普遍存在机械钻速慢、钻井成本高等技术问题本实用新型提供一种机械式震动冲击器。

实用新型内容

本实用新型的目的在于：为解决石油勘探过程中深部地层岩石硬度大和可钻性级值高，钻头在钻进这些地层时，钻速慢和钻井成本高等技术问题，本实用新型提供一种机械式震动冲击器。

本实用新型为了实现上述目的具体采用以下技术方案：

一种机械式震动冲击器，包括轴设置在轴上端的马达总成，所述轴的下端设置有下接头，所述下接头和轴之间从下往上依次设置有圆螺母、下滑动键和下凸台，所述下凸台的上端设置有上凸台，所述下凸台与上凸台可沿相对旋转，所述上凸台的上端设置有冲击锤，所述冲击锤的上端设置有上滑动键，所述上滑动键的上端设置有弹性元件，所述弹性元件的上端设置有轴承。

进一步地，所述下凸台包括径向距离最小的下端部，径向距离最大的受压部和径向距离介于下端部与受压部之间的接触部A，所述上凸台包括径向距离最大的接触部B和连接部，所述接触部A和接触部B的直径相同。

进一步地，所述冲击锤的下端面与上凸台契合，所述冲击锤的上端面与弹性元件的下端面契合，所述冲击锤远离轴的一侧上端面设置有上滑动键，所述冲击锤可沿上滑动键沿轴向上下移动。

进一步地，所述轴的下端设置有外螺纹，所述圆螺母上设置有与轴上外螺纹匹配的内螺纹。

进一步地，所述下接头的中心设置有呈圆台形的中空结构。

进一步地，所述轴为中空结构。