一种机械式复合冲击钻井提速工具.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115977527A(43)申请公布日2023.04.18(21)申请号202111205319.4(22)申请日2021.10.15(71)申请人中国石油天然气集团有限公司地址100007北京市东城区东直门北大街9号申请人中国石油集团西部钻探工程有限公司(72)发明人张昕乔东宇王新东赵继斌李富强张磊王伟罡谷浩杨博王学成(74)专利代理机构乌鲁木齐合纵专利商标事务所65105专利代理师周星莹(51)Int.Cl.E21B4/16(2006.01)权利要求书2页说明书4页附图2页(54)发明名称一种机械式复合冲击钻井提速工具(57)摘要本发明涉及石油开发领域中井下钻井工具技术领域，是一种机械式复合冲击钻井提速工具，包括上壳体、下壳体、连接短节及钻头座，上壳体下端外侧与下壳体上端内侧连接，连接短节上端外侧与下壳体下端内侧连接。本发明结构合理而紧凑，使用方便，其与上部螺杆钻具密封连通，螺杆钻具高速旋转带动传动轴短节高速旋转，高压钻井液冲击作用下旋转并驱动冲击锤上下往复移动，冲击锤能下移顶抵撞击冲击装置，冲击装置能够向钻头座处传递轴向冲击载荷，使钻头座能够更快的破碎岩石。本工具结构简单，能够有效提高钻头使用寿命，减少井眼偏斜，具有安全、省力、简便、高效的特点。CN115977527ACN115977527A权利要求书1/2页1.一种机械式复合冲击钻井提速工具，其特征在于包括上壳体、下壳体、连接短节及钻头座，上壳体下端外侧与下壳体上端内侧连接，连接短节上端外侧与下壳体下端内侧连接，连接短节上端内侧设有下环台，上壳体内同轴套装有传动轴短节，传动轴短节上部外侧与上壳体内侧之间设有轴承总成，钻头座上端依次穿过下壳体和连接短节后与传动轴短节下端连接，钻头座上部外侧与下壳体内侧之间套装有冲击锤，钻头座下部外侧设有能使冲击锤上下往复移动的冲击装置。2.根据权利要求1所述的机械式复合冲击钻井提速工具，其特征在于轴承总成包括动圈、动筒及静筒，传动轴短节外侧与上壳体内侧之间由内向外依次套装有动圈、动筒及静筒，传动轴短节与动圈之间、动圈与动筒之间及静筒与上壳体内壁之间均固定连接在一起。3.根据权利要求1或2所述的机械式复合冲击钻井提速工具，其特征在于冲击装置包括上凸轮和下凸轮，上凸轮上端内侧与冲击锤下端外侧固定连接，上凸轮的底部间隔均布有多个凸齿，凸齿下端面和沿逆时针方向位于凸齿前方的上凸轮下侧面之间通过斜面过渡，下凸轮下端内侧与钻头底座外侧固定连接，下凸轮上端间隔设有与凸齿相匹配的齿槽。4.根据权利要求1或2所述的机械式复合冲击钻井提速工具，其特征在于传动轴短节下端内侧壁沿周向间隔均布有若干个开口向外的弧形第一凹槽，钻头座上端外侧壁沿周向设有与第一凹槽对应的第二凹槽，传动轴短节与钻头座通过设于第一凹槽和第二凹槽内的圆柱销固定连接。5.根据权利要求3所述的机械式复合冲击钻井提速工具，其特征在于传动轴短节下端内侧壁沿周向间隔均布有若干个开口向外的弧形第一凹槽，钻头座上端外侧壁沿周向设有与第一凹槽对应的第二凹槽，传动轴短节与钻头座通过设于第一凹槽和第二凹槽内的圆柱销固定连接。6.根据权利要求1或2或5所述的机械式复合冲击钻井提速工具，其特征在于传动轴短节下侧与上壳体下侧、冲击锤上侧、下壳体内侧壁和钻头座外侧壁之间形成腔体，钻头座上部内壁沿周向间隔均布有若干个与腔体连通的进液口，下壳体内壁沿周向设有至少两条对称的滑动槽，冲击锤可在滑动槽内上下往复移动，对应冲击锤下方位置的钻头座中部外侧设有外环台。7.根据权利要求3所述的机械式复合冲击钻井提速工具，其特征在于传动轴短节下侧与上壳体下侧、冲击锤上侧、下壳体内侧壁和钻头座外侧壁之间形成腔体，钻头座上部内壁沿周向间隔均布有若干个与腔体连通的进液口，下壳体内壁沿周向设有至少两条对称的滑动槽，冲击锤可在滑动槽内上下往复移动，对应冲击锤下方位置的钻头座中部外侧设有外环台。8.根据权利要求4所述的机械式复合冲击钻井提速工具，其特征在于传动轴短节下侧与上壳体下侧、冲击锤上侧、下壳体内侧壁和钻头座外侧壁之间形成腔体，钻头座上部内壁沿周向间隔均布有若干个与腔体连通的进液口，下壳体内壁沿周向设有至少两条对称的滑动槽，冲击锤可在滑动槽内上下往复移动，对应冲击锤下方位置的钻头座中部外侧设有外环台。9.根据权利要求3所述的机械式复合冲击钻井提速工具，其特征在于对应上凸轮与下凸轮之间位置的下壳体内壁沿周向均布有若干个内外连通的出液口。10.根据权利要求5或7所述的机械式复合冲击钻井提速工具，其特征在于对应上凸轮2CN115977527A权利要求书2/2页与下凸轮之间位置的下壳体内壁沿周向均布有若干个内外连通的出液口。3CN115977527A说明书1/4页一种机械式复合冲击钻井提