[发明专利]一种冲击钻井工具

摘要

本发明属于石油天然气钻井配套设备技术领域，涉及一种冲击钻井工具，套筒上端安装有上接头；套筒内部上接头下方从上到下依次安装有锁紧螺母、叶轮、导流盘、冲锤、砧子和下接头；叶轮嵌套式安装在冲锤的上端并通过锁紧螺母与冲锤锁紧，导流盘安装在叶轮的下方，砧子的下端穿出套筒下端并与下接头通过螺纹连接，将振动减阻技术引入钻井工程中，突破常规减阻措施的局限性，有效减小钻柱与井壁之间的摩阻和扭矩，具有有效、可控的特点，具有广泛的应用前景，适用于多种钻井平台，加工制造和使用维护成本低，对于提高高摩阻井段钻井速度、降低生产成本具有重要的实际意义。

主权项

1.一种冲击钻井工具，其特征在于主体结构包括上接头、套筒、锁紧螺母、叶轮、导流盘、冲锤、砧子、下接头、密封限位凸起、限位台阶、螺旋梯、防掉凸起、叶片、叶轮流道、方孔、扇形流道、限位凹槽、驱动杆、流道、滑动棱和中心流道；筒状结构的套筒上端安装有用于连接上部钻柱的上接头；套筒内部上接头下方从上到下依次安装有锁紧螺母、叶轮、导流盘、冲锤、砧子和下接头；叶轮嵌套式安装在冲锤的上端并通过锁紧螺母与冲锤锁紧，叶轮和冲锤两者配合部分为四边形，导流盘安装在叶轮的下方，砧子与套筒下端配合部分为多边形结构用于传递扭矩，砧子的下端穿出套筒下端并与下接头通过螺纹连接；下接头下端加工有螺纹，能直接与钻头或下部钻柱相连以传递冲击振动；叶轮上沿周向均匀设置有倾斜的叶片，叶片的个数根据实际需要确定，相邻叶片之间形成叶轮流道，叶轮中间设置有方孔，方孔与冲锤上端的驱动杆配合；冲锤的中间设有驱动杆，导流盘安装在叶轮的下方并套装在驱动杆上，冲锤在叶轮的带动下产生相对于导流盘的周向转动，套筒内侧在导流盘和冲锤之间设有限位台阶，用于限制导流盘的轴向位移；导流盘的轴向上开有扇形流道，冲锤在轴向上设有与扇形流道相对应的流道，使用时通过扇形流道和流道在轴向上的相对旋转改变钻井液的过流面积，从而产生水击效应激发冲锤向下运动；导流盘的周侧上对称式设有两个限位凹槽，限位凹槽内部与套筒内侧的限位凸起配合限制导流盘的周向转动，套筒下端直径小于上端形成收缩段，收缩段与套筒上端连接处安装有防掉凸起，防止砧子掉出，砧子的中间设有中心流道，冲锤和砧子之间的套筒内壁上设置有螺旋梯，冲锤上设有与螺旋梯相互配合的滑动棱，冲锤在转动的过程中，螺旋梯和滑动棱使冲锤轴向上升，当冲锤沿轴向上升至最高点时，随着冲锤的周向旋转，冲锤上的流道与导流盘上的扇形流道相互错开，与此同时，滑动棱与螺旋梯完全脱开，冲锤沿着轴向瞬间高速向下运动并冲击砧子；随着叶轮的连续旋转，导流盘和冲锤之间的流道周期性的重合和错开。