[发明专利]液压缓振井下提速钻具

说明书

本发明公开了一种液压缓振井下提速钻具，其包括上接头、外壳、支撑板、轴承、中心轴、固定罩、涡轮式泥浆马达结构、过流盖板、限流冲击阀、适配器和下接头；上接头的下端与外壳连接，支撑板、轴承与中心轴上端连接；涡轮式泥浆马达通过固定罩和外壳实现固定，涡轮式泥浆马达结构在钻井液的作用下产生驱动力并驱动中心轴旋转；过流盖板与中心轴下方连接，跟随中心轴旋转，实现过流和腔室憋压的作用；限流冲击阀位于过流盖板下方及适配器上方，和过流盖板相互作用形成腔室内液体的憋压以及流通，当腔室处于憋压状态时，限流冲击阀给予下方适配器一定的冲击力；适配器下方与下接头连接。本发明能够改善钻头的动态特性、提高工作效率。

技术领域

本发明涉及勘探开发技术领域，尤其是一种液压缓振井下提速钻具。

背景技术

随着勘探开发技术的进步，油气井深度不断的增加，深井、超深井数目也随之增加。钻头是钻井作业不可或缺的工具。由于井底操作环境和钻井要求，钻头的纵向和横向振动相对较强，特别是在砾石承重地层和深层坚硬地层的情况下，深部地层岩石硬度大，可钻性级值高，导致钻井难度增加，机械钻速减慢，甚至发生钻头过早失效，从而降低使用寿命和钻头的钻削效率。但是，更换钻头需要进行脱扣操作，这将导致整个钻井作业的低效和工作时间增加，这反过来又增加了钻井施工成本。

发明内容

本发明的目的在于解决上述技术问题而提供一种能够改善钻头的动态特性、提高工作效率的液压缓振井下提速钻具。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种液压缓振井下提速钻具，包括由上到下依次设置的上接头、外壳和下接头，所述上接头和外壳螺纹连接且两者内部相连通，所述外壳内部由上到下依次设有中心轴、过流盖板、限流冲击阀和适配器；

所述中心轴可转动地竖直安装在外壳的内部，该中心轴与外壳之间形成有环形空间，该环形空间下部设有用于驱动中心轴旋转的涡轮式泥浆马达结构，所述中心轴上部形成有空心腔室，该空心腔室上端开口并与上接头的内孔相连通，该空心腔室周向上还开有若干个进液通道以用于与环形空间上部相连通；

所述过流盖板安装在中心轴的下端，该过流盖板上部周向形成有若干个与环形空间相连通的过流孔道，下部向下延伸形成有一管体，所述管体上部由中心轴下端封堵，下部插入到适配器内，该管体周向上还开有若干个卸压过流通道；

所述限流冲击阀为环体结构并固定在适配器的上部，该限流冲击阀还匹配地套装在过流盖板的管体上，所述限流冲击阀内壁上开有若干个与卸压过流通道一一对应设置的导流槽以用于过流孔道和管体内部的连通，所述外壳、过流盖板、限流冲击阀和适配器之间围成有一憋压腔室，该憋压腔室与过流孔道相连通；过流孔道随中心轴一起旋转，在导流槽与卸压过流通道错位后，限流冲击阀的内壁完全遮挡住了卸压过流通道，可使憋压腔室与过流盖板的管体内部不连通；

所述适配器可上下移动地匹配限位在外壳内，其中该适配器的下端可穿过外壳与下接头螺纹连接在一起；所述适配器中部上下贯穿形成有一液体流通通道并与下接头的内孔相连通，所述过流盖板的管体下部插入到适配器的液体流通通道内，且管体内部与液体流通通道相连通；

液体经上接头内孔、中心轴的空心腔室进入到环形空间，随着液体向下流通，推动涡轮式泥浆马达结构工作，带动中心轴和过流盖板旋转，随后液体流经过流盖板的过流孔道流入憋压腔室，当过流盖板的卸压过流通道被限流冲击阀完全遮挡时，液体在憋压腔室内形成憋压，形成作用力推动适配器向下运动，然后该作用力随后通过适配器传递到下接头并且依次传递到钻头；当过流盖板的卸压过流通道没有被限流冲击阀遮挡时，液体流经憋压腔室通过卸压过流通道流入适配器中的液体流通通道，通过下接头流出到钻头。

进一步地，所述中心轴上端通过支撑板和轴承安装在外壳的内部。