[发明专利]扭转冲击器

说明书

技术领域

本发明涉及石油钻井领域，特别是涉及一种扭转冲击器。

背景技术

扭转冲击器是一种辅助破岩工具，可以通过流体的液压能转换为周向往复动作的机械能，以给钻头在周向上施加往复脉冲，防止钻头卡在地层中，使整个钻井过程稳定。

在现有技术中，扭转冲击器的结构较为复杂，尤其是在其与钻头相连的位置，零件较多。在钻井过程中，尤其是在对较硬的地层进行钻井的过程中，这种结构复杂的扭转冲击器难以承受钻井产生的振动及负载，极易导致其内部结构损坏，从而极易导致部分扭转冲击器的结构和钻头遗落在井中，影响进一步井下作业。

因此，需要一种能保证钻井作业顺利进行的扭转冲击器。

发明内容

针对上述问题，本发明提出了一种扭转冲击器，使用这种扭转冲击器能保证钻井作业顺利进行。

本发明提出了一种扭转冲击器，包括：壳体，在壳体的周向内壁上构造有滑动槽；设置于壳体内的旋转体，旋转体与钻头相连；以及将旋转体与壳体保持在一起的卡件，卡件包括容纳于滑动槽内并与滑动槽滑动式配合的滑接端；其中，在使用时，卡件能使与钻头相连的旋转体保持在壳体内并能承受钻井产生的振动及负载。

通过使用本发明的扭转冲击器，卡件能使壳体与旋转体沿轴向方向(即，对卡件产生剪切力的方向)的相对运动被阻止，保证了旋转体能有效保持在壳体内，进而保证了钻头能与扭转冲击器的有效连接。这种连接方式较为稳定，能保证扭转冲击器在作业过程中保持结构稳定，不易损坏，从而保证了扭转冲击器的完整性，扭转冲击器和与其相连的钻头不会遗落在井中，进而保证了钻井作业能顺利进行。此外，卡件为一体的，结构简单，强度较高，从而能有效承载钻井产生的振动和负载，保证钻井作业的顺利进行。

在一个实施例中，在旋转体的周向侧面上径向向内延伸设置有插道，卡件还包括与滑接端相连的插接端，插接端容纳于插道内。其中，卡件能沿插道滑动至滑接端完全收回到旋转体之内。这种结构令使用者能够方便地对扭转冲击器进行装配，从而能更方便地将扭转冲击器与钻头稳定相连。

在一个实施例中，滑接端构造成在插接端上向两侧延伸的弧形延伸体，在插道靠近旋转体的外壁一侧延伸构造有相应的限位槽，滑动槽构造为环形的以适应于弧形延伸体的形状。其中，滑接端能全部缩回到限位槽内，并且限位槽的槽壁能防止卡件继续沿径向向内运动。这种滑接端对轴向载荷的承载面较大，从而有效提高了对轴向载荷的承载能力，进而提高了旋转体容纳于壳体内的稳定性，保证了钻头能与扭转冲击器稳定连接。另外，限位槽能保证卡件完全收回到旋转体内，并能在卡件进一步向内运动时用滑动槽的壁抵住卡件，使其无法继续运动，从而防止了卡件滑入过深，进而令这种扭转冲击器使用更方便。

在一个实施例中，旋转体为中空结构，插道贯穿旋转体的侧壁，扭转冲击器还包括装卸式设置在旋转体内的挡件，其中，挡件能封堵插道的内侧以阻止卡件滑动。装入旋转体内的挡件能防止卡件朝向设置挡件的一侧滑动，从而保证了旋转体有效保持在壳体内。另外，挡件为可拆卸的，当挡件拆下后，会在其安装位置处产生空间(即，旋转体的中空位置)，卡件可朝向该空间处滑动，从而使其滑接端能完全收回到旋转体内。上述这种设置不仅保证了扭转冲击器的结构稳定性，还使扭转冲击器为可拆卸的，方便了使用者对其内部进行清理与检查。

在一个实施例中，挡件与旋转体螺纹连接。螺纹能起到引导作用，这使得扭转冲击器的装配更加方便。

在一个实施例中，在卡件的插接端上与挡件接触处构造有倾斜的推挤面。在安装挡件时，挡件的上端与倾斜的推挤面相接触，从而会对卡件产生径向推动力，以使其插入到滑动槽内。

在一个实施例中，在挡件与卡件接触的上端处构造有倾斜的引导面。引导面为倾斜的，从而能方便地向卡件产生沿径向的推动力，以使其插入到滑动槽内。

在一个实施例中，卡件为多个，在多个卡件的滑接端恰好缩回到旋转体内时，多个滑接端能一起围成一个整圆。这种结构保证了卡件对轴向载荷的承载面进一步增大，极大地保证了卡接的稳定性，提高了连接的有效性。

在一个实施例中，在壳体上与滑动槽相对应的侧壁处构造有通孔。通孔减小了卡件进入滑动槽时的阻力，方便了使用者对扭转冲击器进行装配。

在一个实施例中，在通孔内容纳有活动式顶杆，顶杆能伸入到滑动槽内以顶动卡件的滑接端。顶杆能防止沉砂等杂质从通孔进入到旋转体与壳体之间，从而保证了旋转体能顺利转动。另外，顶杆还能将卡件顶出滑动槽，使旋转体能顺利被取出。