[实用新型]扭冲震荡螺杆

说明书

本实用新型提供扭冲震荡螺杆，包括旋冲螺杆钻具及旋钮冲击钻头，旋冲螺杆钻具包括由上至下依次相连的旁通阀总成、防掉总成、马达总成、万向轴总成、增幅装置和传动轴总成；万向轴总成包括万向轴总成壳体和万向轴；增幅装置包括增幅装置外壳、转轮固定环和转轮；转轮固定环内设有流体回路；传动轴总成包括传动轴外壳、水帽和传动轴，传动轴外壳内侧有阻流挡板；钻头接头与传动轴通过丝扣连接固定；工作时增幅装置产生径向振荡，水帽进液孔周期性地与阻流挡板的通孔重合、错开从而产生周期性的振荡，进一步使钻进过程的摩阻降低；有益效果：能降低钻头的“卡‑滑”现象，大幅提高机械钻速，延长钻头寿命，降低钻进成本。

技术领域

本实用新型涉及石油天然气钻井设备及其相关零部件技术领域，尤其是涉及一种钻井用旋钮冲击钻头。

背景技术

随着油气勘探开发的不断发展，油气田当中深井、超深井的比例占整个油气井的比例不断增加。但深井的地层岩石强度大、研磨性高、可钻性差，使钻具跳动严重，最终导致钻速慢、钻井周期长、钻井成本增加。另外，当钻头破岩能力不足时，吃入岩石的钻头瞬间停止转动，钻柱旋转直到钻头处积蓄的能量达到剪切破碎地层的临界值，此时钻头瞬间高速转动并释放钻柱能量，随后整个钻柱进入“卡-滑”循环。“卡-滑”现象的出现，直接引起无规律的震动，在PDC(Polycrystalline Diamond Compact bit)钻头齿上施加比平时高很多的冲击载荷，导致钻头过早失效，也会缩短BHA(bottom hole assembly)底部钻具组合的使用寿命，最终也会影响井身质量。

研究表明可通过在进钻头端周期性的施加小幅高频的扭转冲击来辅助钻头提高破岩效率，能够有效缓解钻进过程中由于钻头或BHA的“卡-滑”现象造成的一系列问题。

由此可见，如何研究出扭冲震荡螺杆，具有能够为PDC钻头提供稳定破岩动力并同时施加高频低幅扭转冲击震动的特点，从而显著降低钻头的“卡-滑”现象的发生概率，大幅提高机械钻速，延长钻头寿命，降低钻进成本，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。如何研究出一种钻井用旋钮冲击钻头，具有产生高频低幅扭转冲击力的功能，以达到提升旋钮冲击钻头破岩效率的目的，研究出一种钻井用旋钮冲击钻头，具有产生高频低幅扭转冲击力的功能，以达到提升旋钮冲击钻头破岩效率的目的，从而显著降低钻头“卡-滑”现象的发生概率，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。

实用新型内容

为了解决现有技术存在的上述问题，本实用新型扭冲震荡螺杆包括旋冲螺杆钻具及旋钮冲击钻头，旋冲螺杆钻具内部设有增幅装置，旋冲螺杆钻具能够为PDC钻头提供稳定破岩动力同时施加高频低幅扭转冲击震动的钻井用旋冲螺杆钻具，旋钮冲击钻头具有产生高频低幅扭转冲击力的功能，以达到提升旋钮冲击钻头破岩效率的目的，本扭冲震荡螺杆整体具有显著降低钻头“卡-滑”现象的发生概率的效果。

本实用新型扭冲震荡螺杆，包括旋冲螺杆钻具及旋钮冲击钻头，旋冲螺杆钻具，包括由上至下依次相连的旁通阀总成、防掉总成、马达总成、万向轴总成、增幅装置和传动轴总成；

所述万向轴总成包括万向轴总成壳体和位于所述万向轴总成壳体内部并与其共轴线设置的万向轴；

所述增幅装置包括增幅装置外壳、转轮固定环和转轮；所述转轮设置于所述转轮固定环内部，通过所述转轮固定环与所述增幅装置外壳连接。

进一步地，所述转轮固定环内设有流体回路；流体流经底部轴向文丘里通路、下游径向通路、顶部轴向通路和径向转轮通路形成一个回路；所述径向转轮通路与所述底部轴向文丘里通路的中部连通。

进一步地，所述转轮是圆柱体，与所述转轮固定环活动连接，转轮只能沿径向转轮通路移动。

所述传动轴总成包括传动轴外壳、水帽和传动轴，所述万向轴总成壳体、所述增幅装置外壳、所述传动轴外壳依次通过丝扣连接固定；

旋冲螺杆钻具包括钻头基体；所述钻头基体上端键接钻头接头，所述钻头接头与传动轴通过丝扣连接固定；