[发明专利]一种钻井辅助破岩工具

摘要

本发明涉及一种钻井辅助破岩工具，属石油、天然气钻井辅助工具技术领域。该工具包括壳体、上接头、下接头、通流盘和冲击座，壳体的一端装有上接头，另一端装有下接头,壳体内下端通过冲击座装有驱动器，驱动器上方的壳体设置有通流盘，通流盘上通过螺杆衬套装有螺杆转子，螺杆转子与通流盘滑动连接，通流盘与驱动器接触连接。工作时，驱动器往复转动的过程中通过插接件对冲击座形成周向的、高频的往复冲击，该冲击能量经冲击座、壳体传递到钻头，从而实现辅助破岩，具有结构简单、可靠性强，适用性好的特点；有效提高了钻头的破岩效率和钻进速度，特别适用于石油钻井使用。

主权项

1.一种钻井辅助破岩工具，包括壳体（1）、上接头（2）、下接头（3）、通流盘（4）和冲击座（5），其特征在于：壳体（1）的一端螺纹安装有上接头（2），壳体（1）的另一端螺纹安装有下接头（3）, 壳体（1）内下端通过冲击座（5）装有驱动器（6），驱动器（6）上方的壳体（1）内设置有通流盘（4），通流盘（4）上通过螺杆衬套（18）装有螺杆转子（19），螺杆转子（19）与通流盘（4）滑动连接，通流盘（4）与驱动器（6）接触连接；所述的壳体（1）由上壳体和下壳体构成，上壳体和下壳体之间螺纹连接；下接头（3）上设置有阶梯孔，以对冲击座（5）进行轴向限位；其特征在于：所述的冲击座（5）为六边形的棱柱体，冲击座（5）的中间部位设置有蝴蝶结形的装配孔（7），装配孔（7）的中间部位设置有隔板（8），隔板（8）下方装配孔（7）两侧的冲击座（5）上对称设置有冲击座流道（9）；与冲击座（5）对应的壳体（1）内壁形状与冲击座（5）轮廓形状对应；从而将冲击座（5）固定；冲击座5对应的壳体（1）上对称设置有壳体流道（10）, 冲击座流道（9）与壳体流道（10）连通；所述的驱动器（6）呈圆盘状，驱动器（6）的下端面中间部位设置有与装配孔（7）形状对应的插接件（11），装配孔（7）与插接件（11）之间设置有撞击间隙；驱动器（6）的上端面中间部位设置有装配杆（12），装配杆（12）一侧的驱动器（6）端面上设置有截面呈扇形的驱动器分割块（13），冲击座（5）与驱动器（6）之间通过装配孔（7）和插接件（11）的配合活动连接；所述的通流盘（4）圆周上设置有外螺纹，与通流盘（4）对应的壳体（1）内壁上设置有内螺纹，通流盘（4）与壳体（1）之间螺纹连接；通流盘（4）下端面中间部位设置有装配盲孔（14），通流盘（4）和驱动器（6）之间通过装配杆（12）和装配盲孔（14）配合接触连接；装配盲孔（14）一侧的通流盘（4）上设置有截面呈扇形的通流盘分割块（15）；通流盘分割块（15）两侧的通流盘（4）上对称设置有过流孔（16）；工作过程中，钻井液驱动螺杆转子（19）在螺杆衬套（18）内做往复旋转运动，从而对过流孔（16）形成逐步的交替遮掩，这一过程致使其中一个过流孔（16）的过流面积逐步变小，而另一过流孔（16）过流面积逐步变大，由此使钻进液形成了两股具有压力差的钻井液，随着螺杆转子（19）的往复旋转运动，就形成了液压差从负值到正值的交替往复变化；两股具有压力差的钻井液通过过流孔（16）进入至腔室（17）内后，对驱动器（6）上的驱动器分割块（13）的两侧面形成了压力差，从而推动了驱动器（6）作往复运动；这一过程中，由于驱动器（6）与冲击座（5）之间通过插接件（11）与装配孔（7）的配合活动连接；且装配孔（7）与插接件（11）之间设置有撞击间隙；因此在驱动器（6）往复运动的过程中，通过插接件（11）可对装配孔（7）不断进行周向的、高频的往复冲击，由此产生的机械冲击能量经冲击座（5）、壳体（1）传递到钻头，从而实现辅助破岩，并能防止卡钻现象的发生；完成推动了驱动器（6）作往复运动的钻进液，经壳体流道（10）和冲击座流道（9）继续下行作用至钻头上。