一种井下涡轮驱动的旋转锤击装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109488204A(43)申请公布日2019.03.19(21)申请号201811330135.9(22)申请日2018.11.09(71)申请人长江大学地址434100湖北省荆州市荆州区南环路1号(72)发明人易先中盛治新刘航铭高德利(74)专利代理机构武汉开元知识产权代理有限公司42104代理人陈家安田辉云(51)Int.Cl.E21B4/14(2006.01)E21B4/02(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图1页(54)发明名称一种井下涡轮驱动的旋转锤击装置(57)摘要本发明涉及一种钻井工具，尤其是涉及一种井下涡轮驱动的旋转锤击装置。该井下涡轮驱动的旋转锤击装置，包括外壳和主轴，主轴上部外轴壁和外壳内壁之间设有动力总成，钻井液通过动力总成驱动主轴旋转；主轴下部外轴壁上设有捶座，捶座的上部与外壳内壁之间设有用于承载轴向力的轴承，捶座的下部设有锤头；外壳内壁下部设有与锤头配合的锤击体，锤击体通过螺纹与钻头连接；主轴旋转，带动锤头敲击锤击体，从而带动钻头对岩石进行破碎。本发明装置结构简单，使用方便；可以通过对钻井液的调节来产生不同频率不同扭矩的扭转冲击作用，并能较好的适应高温、硬度较高的复杂地层施工，该装置加工成本低，运输方便，操作简单，具有广阔的市场前景。CN109488204ACN109488204A权利要求书1/1页1.一种井下涡轮驱动的旋转锤击装置，包括外壳(1)和设置在外壳(1)内的主轴(2)，其特征在于：所述主轴(2)上部外轴壁和外壳(1)内壁之间设有动力总成，钻井液通过动力总成驱动主轴(2)旋转；所述主轴(2)下部外轴壁上设有捶座(6)，所述捶座(6)的上部与外壳(1)内壁之间设有用于承载轴向力的轴承(5)，所述捶座(6)的下部设有锤头(62)；所述外壳(1)内壁下部设有与锤头(62)配合的锤击体(7)，所述锤击体(7)通过螺纹与钻头连接；所述主轴(2)旋转，带动锤头(62)敲击锤击体(7)，从而带动钻头对岩石进行破碎。2.根据权利要求1所述的井下涡轮驱动的旋转锤击装置，其特征在于：所述动力总成和轴承(5)之间设有弹簧(4)。3.根据权利要求2所述的井下涡轮驱动的旋转锤击装置，其特征在于：所述弹簧(4)采用碟簧。4.根据权利要求2所述的井下涡轮驱动的旋转锤击装置，其特征在于：所述动力总成包括设置在外壳(1)上的定子(31)和设置在主轴(2)上的动子(32)，所述定子(31)与外壳(1)采用圆柱键轴向连接，限制定子(31)的径向移动；所述动子(32)与主轴(2)采用圆柱键轴向连接，限制动子(32)的径向移动。5.根据权利要求4所述的井下涡轮驱动的旋转锤击装置，其特征在于：所述动子(32)的上端通过锁紧螺母(92)和锁紧螺钉(91)限位，下端抵靠在主轴(2)的凸缘上；所述定子(31)上端抵靠在外壳(1)内壁的凸缘上，下端抵靠在弹簧(4)的上端；所述弹簧(4)的下端抵靠在轴承(5)的上端，所述轴承(5)的下端通过孔用弹性挡圈(8)限制在外壳(1)内壁上。6.根据权利要求1所述的井下涡轮驱动的旋转锤击装置，其特征在于：所述捶座(7)通过螺纹设置在主轴(2)下部的外轴壁上，所述捶座(6)的下部设有十字方槽(61)，所述锤头(62)通过锤轴(63)设有在十字方槽(61)内。7.根据权利要求1所述的井下涡轮驱动的旋转锤击装置，其特征在于：所述锤击体(7)通过滚珠(71)和锁钉(72)与外壳(1)连接。8.根据权利要求1所述的井下涡轮驱动的旋转锤击装置，其特征在于：所述锤击体(7)外壁与外壳(1)内壁之间设有O型密封圈(73)。2CN109488204A说明书1/3页一种井下涡轮驱动的旋转锤击装置技术领域[0001]本发明涉及一种钻井工具，尤其是涉及一种井下涡轮驱动的旋转锤击装置。背景技术[0002]随着油气田勘探不断的勘探开发，深井、超深井、复杂工艺井的不断出现以及海上油气田深井的不断增加，从而出现钻井深部地层岩石强度大、研磨性高、可钻性差、钻具憋跳严重，机械钻速慢，钻井周期长，钻井成本高等现象，需要提供一种能够高效破碎岩石，提高机械钻速，防止卡滑等现象，可以满足多种地层的钻井提速要求。与PDC钻头配合使用，形成一种安全、经济、高效的钻井工具提速配套技术，可以较好解决当前硬地层钻井过程中出现的复杂工况，高效安全的缩短钻井周期，降低油气井生产成本。发明内容[0003]为解决以上问题，本发明提供一种井下涡轮驱动的旋转锤击装置，该装置由涡轮驱动，周向旋转运动产生锤击作用，可以较好的辅助破岩功能，提高机械钻速。[0004]本发明采用的技术方案是：一种井下涡轮驱动的旋转锤击装置，包括外壳和设置在外壳内的主轴，其特征在于：所述主轴上部外轴壁和外壳内