[实用新型]一种锤击式取芯螺杆钻具

说明书

本申请提供有一种锤击式取芯螺杆钻具，其外壳和芯轴分别固接第一套件和第二套件，第二套件上设有多个锤击端面，每个锤击端面具有依次连接的平整面、第一斜面以及第一垂面；第一套件与承载端面相配合的锤击端面上设有凸起部。当芯轴带动第一套件相对于外壳旋转时，每一个所述凸起部依次与一个所述承载端面的平整面及第一斜面相抵，且经过第一斜面的最高点后沿该承载端面的第一垂面坠落至另一个承载端面的平整面上，以使得第二套件能够对第一套件施加周期性锤击力，进而将该锤击力传递给芯轴、钻头，该取芯螺杆钻具具有钻进快、强度高、稳定性好的优点，可提高岩芯收获率、延长钻头使用寿命，在取芯过程中向下的锤击力还可提高取芯效率。

技术领域

本申请涉及室友天然气钻探技术领域，具体涉及一种锤击式取芯螺杆钻具。

背景技术

螺杆钻是一种以钻井液为动力，把液体压力能转为机械能的容积式井下动力钻具。当泥浆泵泵出的泥浆流经旁通阀进入马达，在马达的进出口形成一定的压力差，推动转子绕定子的轴线旋转，并将转速和扭矩通过万向轴和传动轴传递给钻头，从而实现钻井作业。螺杆钻具是目前在全世界范围内业已成熟的石油钻井或地质勘查钻井井下动力钻具，是定向钻井和复合钻井的必备工具。

随着对石油、天然气等能源需求的不断增加,钻探任务也急速增加。目前市面采用的螺杆钻具由井上驱动整体钻进,转速偏低,效率低下,严重影响钻进速度和勘探效率；并且常规钻井的破岩方式，钻进时所需钻压较大，钻头的磨损速度快，钻头使用寿命短，起下钻次数多，钻井成本高。

发明内容

鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，本申请旨在提供一种锤击式取芯螺杆钻具。

为实现上述目的，本申请提供了一种锤击式取芯螺杆钻具，包括外壳和芯轴，其中：

所述芯轴的轴线沿竖直方向延伸，且所述芯轴一部分伸入至所述外壳内，所述芯轴的底端探出所述外壳；

所述芯轴可相对于所述外壳绕自身轴线旋转，且所述芯轴可相对于所述外壳沿自身轴线方向移动预设距离；

所述芯轴探出所述外壳的部位外侧环设有第一套件；所述第一套件朝向所述外壳的表面形成有多个绕所述芯轴的轴线均匀分布的承载端面；

所述外壳上设有与所述第一套件配接的第二套件，所述第二套件朝向所述第一套件的表面形成锤击端面，所述锤击端面上设有多个环绕所述芯轴轴线均匀分布的凸起部；

每一个所述承载端面具有依次连接的平整面、第一斜面以及第一垂面，所述平整面与所述芯轴的轴线垂直，所述第一垂面与所述芯轴的轴线平行；且沿与所述芯轴旋转方向相反的方向，每一个所述承载端面中，第一斜面与所述锤击端面之间的距离逐渐减小，且第一斜面远离平整面的一个侧边通过第一垂面与另一个所述承载端面中的平整面连接；

当芯轴带动所述第一套件相对于所述外壳旋转时，每一个所述凸起部依次与一个所述承载端面的平整面及第一斜面相抵，且经过所述第一斜面的最高点后，在钻压和重力的作用下，所述凸起部沿该承载端面的第一垂面坠落至另一个承载端面的平整面上，使得所述第二套件与第一套件在所述芯轴轴线方向上产生周期性的相对位移，且所述相对位移的最大值小于所述预设距离，以使得第二套件能够对第一套件施加周期性锤击力，该锤击力通过第一套件传递给芯轴，进而该锤击力会传递给固接于芯轴下端的钻头。

进一步地，所述凸起部具有柱状结构，且每一个所述凸起部可绕自身轴线旋转地安装于所述第二套件，且所述凸起部的轴线沿所述芯轴的径向延伸；所述凸起部可沿所述承载端面滚动。

进一步地，所述凸起部为固定于所述第二套件；所述凸起部可沿所述所述承载端面滑动。

进一步地，所述第二套件上远离所述锤击端面的一端与所述外壳内壁配接有环形的第二延伸部，所述第二延伸部位于所述外壳和所述芯轴之间。所述第二延伸部的设置可以使第一套件与外壳的连接更加稳定和牢固。