[发明专利]液力轴向推进冲击钻具以及液力轴向推进冲击方法

权利要求书

1.一种液力轴向推进冲击钻具，其特征在于，包括：轴向液缸总成(1)和旋转冲击器总成(2)；所述轴向液缸总成(1)设置于所述旋转冲击器总成(2)的上方，所述轴向液缸总成(1)包括液缸组(101)和推杆组(102)；所述推杆组(102)的末端与所述旋转冲击器总成(2)固定连接，用于向所述旋转冲击器总成(2)提供轴向步进液力柔性压持能量；

其中，所述液缸组(101)包括上接头(1011)、液缸(1012)、进液孔(1013)和卡座(1014)；所述推杆组(102)包括活塞(1021)、中孔(1022)、扭转推杆(1023)和导流孔(1024)；

其中，所述液缸(1012)的上端设置所述上接头(1011)，所述上接头(1011)用于固定安装上部钻具，并形成高压区；另外，所述上接头(1011)与所述液缸(1012)的上部空腔连通，所述活塞(1021)置于所述液缸(1012)的空腔中，使所述活塞(1021)的顶部受到高压作用；所述活塞(1021)的下端与所述扭转推杆(1023)的上端固定连接，并且，所述扭转推杆(1023)的下端穿过所述液缸(1012)的空腔而延伸到所述液缸(1012)的外部，并与所述旋转冲击器总成(2)固定连接；

另外，所述液缸(1012)的底部开口处设置所述卡座(1014)，所述卡座(1014)与所述液缸(1012)之间形成所述进液孔(1013)，即：所述进液孔(1013)连通所述液缸(1012)的下部空腔与环空，使所述活塞(1021)的底部受到低压作用；并且，所述卡座(1014)开设有用于使所述扭转推杆(1023)穿过的通孔，所述通孔安装有用于使所述卡座(1014)和所述扭转推杆(1023)相互扣合的连接件，用于传递扭矩；

所述活塞(1021)的顶部受到高压作用，其底部受到低压作用，压差推动所述活塞(1021)下行运动并挤压低压区，直至运动到活塞截止位时，关闭所述进液孔(1013)；然后，上部钻具推动液缸组(101)整体下行运动，直到运动到液缸截止位，此时进液孔(1013)开启，活塞(1021)在压差的作用下再次下行运动，如此循环往复轴向推进；

所述活塞(1021)和所述扭转推杆(1023)在轴向上开设有相互贯通的中孔(1022)，所述中孔(1022)与位于所述活塞(1021)上方的液缸(1012)空腔连通，使所述中孔(1022)形成高压区；所述扭转推杆(1023)的底部开设与所述中孔(1022)相连通的所述导流孔(1024)，使所述导流孔(1024)形成高压区；

所述导流孔(1024)输出的高压流体用于驱动所述旋转冲击器总成(2)进行高频旋转冲击运动。

2.根据权利要求1所述的液力轴向推进冲击钻具，其特征在于，所述轴向液缸总成(1)为n级轴向液缸总成，其中，n为自然数；

所述n级轴向液缸总成包括串联的第1级轴向液缸总成、第2级轴向液缸总成…第n级轴向液缸总成；各级所述轴向液缸总成均包括液缸组(101)和推杆组(102)；所述第1级轴向液缸总成用于与上部钻具固定连接；所述第n级轴向液缸总成的推杆组(102)的末端与所述旋转冲击器总成(2)固定连接，用于向所述旋转冲击器总成(2)提供轴向步进液力柔性压持能量。

3.根据权利要求1所述的液力轴向推进冲击钻具，其特征在于，所述旋转冲击器总成(2)包括外筒(201)、旋转冲击锤(202)、旋转内套(203)和下接头(204)；

其中，所述外筒(201)、所述旋转冲击锤(202)和所述旋转内套(203)均为空心柱体结构，所述旋转冲击锤(202)同轴设置于所述外筒(201)的内部，所述旋转内套(203)同轴设置于所述旋转冲击锤(202)的内部，所述外筒(201)的顶端与所述轴向液缸总成(1)的扭转推杆(1023)固定连接，所述外筒(201)的底端固定安装所述下接头(204)，所述下接头(204)用于固定安装下部钻具。