[实用新型]一种绳索打捞式扭转冲击取心钻具

说明书

一种绳索打捞式扭转冲击取心钻具，包括内管总成和外管总成，所述外管总成下端设置钻头；所述内管总成套装在外管总成中，从上至下依次设置打捞组件、涡轮组件、扭转冲击发生组件、扭转冲击传递组件和取样管组件；所述涡轮组件通过钻井液带动产生旋转，所述扭转冲击发生组件设有冲击轴，所述冲击轴与涡轮组件动力输出端连接，在所述冲击轴中配装冲击块，在冲击轴外面套装冲击管，所述冲击管内壁设有凸台结构，冲击块随着冲击轴旋转周期性撞击冲击管的凸台结构产生扭转冲击力，通过扭转冲击传递组件将扭转冲击力传递给钻头。本实用新型解决了深井、超深井取心钻进过程中下部钻具粘滑振动问题，达到加快钻进速度、减少提大钻次数、提高工作效率的目的。

技术领域

本实用新型涉及一种绳索打捞式扭转冲击取心钻具，属于钻井设备技术领域。

背景技术

随着地质矿产资源勘探逐步向深部地层发展，钻井过程面临越来越复杂的地层环境，勘探开采难度不断加大。在深井、超深井的钻进过程中，随着井深的增加，岩石硬度及塑性增大，研磨性增强，可钻性变差，下部钻具粘滑振动剧烈。钻具的粘滑振动现象不但造成机械钻速降低，还可能造成井下事故的发生，严重影响矿产资源勘探开发的进度。

扭力冲击器属于液动冲击器的一种，主要依靠扭向冲击来提高钻头的碎岩效率。现有技术中扭力冲击器通常安装在钻头上端，通过给钻头施加一个额外旋转方向的均匀稳定的高频冲击力，消除钻柱、钻头在钻井过程中的粘滑振动，同时大幅度提高PDC钻头(聚晶金刚石复合片钻头)的剪切效率，从而显著提高了钻进速度，延长了钻头寿命。但是，在深孔地质矿产勘探钻进过程中，不仅要有高的钻进速度，同时还要获取大量的岩心，为了满足深孔取心的需求，减少提大钻次数，提高钻井工作效率，设计一种绳索打捞式扭转冲击取心钻具势在必行。

实用新型内容

本实用新型提供一种绳索打捞式扭转冲击取心钻具，旨在解决深井、超深井取心钻进过程中下部钻具粘滑振动问题，达到加快钻进速度、减少提大钻次数、提高工作效率的目的。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种绳索打捞式扭转冲击取心钻具，包括内管总成和外管总成，所述外管总成上端与钻杆连接，在外管总成的下端设置钻头；所述内管总成套装在外管总成中，从上至下依次设置打捞组件、涡轮组件、扭转冲击发生组件、扭转冲击传递组件和取样管组件；所述涡轮组件通过钻井液带动产生旋转，所述扭转冲击发生组件设有冲击轴，所述冲击轴与涡轮组件动力输出端连接，在所述冲击轴中配装冲击块，在冲击轴外面套装冲击管，所述冲击管上端连接涡轮组件，下端连接扭转冲击传递组件，在冲击管内壁设有凸台结构，冲击块随着冲击轴旋转周期性撞击凸台结构产生扭转冲击力，通过扭转冲击传递组件将扭转冲击力传递给外管总成的钻头。

上述绳索打捞式扭转冲击取心钻具，所述冲击轴两端分别通过设有轴承的上端盖、下端盖与冲击管内壁装配，在冲击轴中间部位设有冲击块容纳腔，所述冲击块置于冲击块容纳腔中。

上述绳索打捞式扭转冲击取心钻具，所述冲击块设有撞击部和位于撞击部两侧的径向移动驱动部，所述撞击部设有中心长槽，冲击块通过中心长槽与销轴配合安装在冲击轴的冲击块容纳腔中。

上述绳索打捞式扭转冲击取心钻具，所述扭转冲击发生组件还设有压缩弹簧，并在冲击轴上对称设置两组弹簧容纳腔；所述压缩弹簧置于弹簧容纳腔中，其一端固定在弹簧容纳腔底部，另一端抵靠在冲击块的径向移动驱动部上。

上述绳索打捞式扭转冲击取心钻具，所述扭转冲击发生组件还设有导向块；所述导向块固定在冲击管的内壁上，设有与冲击块配合的半月牙型导向面。

上述绳索打捞式扭转冲击取心钻具，所述扭转冲击传递组件包括传扭管、心轴和传扭管单动轴承，所述传扭管上端与扭转冲击发生组件的冲击管连接，在传扭管的外壁上设有与外管总成配合的外花键，所述心轴套装在传扭管中，在心轴外面套装两组传扭管单动轴承，通过传扭管单动轴承实现扭转冲击传递组件与取样管组件的相对转动。