[发明专利]一种复合冲击钻井工具

说明书

本发明涉及钻井工具领域，具体的说是一种复合冲击钻井工具，包括连接座机构、指示机构和涡轮扭转机构，所述指示机构与连接座机构连接；所述涡轮扭转机构与连接座机构连接；轴向冲击机构，所述轴向冲击机构与涡轮扭转机构连接，且轴向冲击机构包括冲击锤、冲击座、第二壳体、下棘轮、防掉环、TC静套和下连接头，所述第二壳体与涡轮扭转机构连接，且第二壳体的下段固定连接有下连接头，下连接头上通过花键过盈配合有TC静套；所述第二壳体内安装有冲击座，冲击座内安装有冲击锤，且冲击座的下方安装有下棘轮，下棘轮与下连接头之间安装有防掉环。本发明提供的复合冲击钻井工具具有破岩效率高的点。

技术领域

本发明涉及钻井工具领域，具体的说是一种复合冲击钻井工具。

背景技术

随着油气资源勘探开发的不断深入，深井、超深井越来越多，钻遇“三高地层”(岩石硬度高、岩石可钻性级值高、岩石研磨性高)的可能性越来越大，这严重影响了深部硬地层的机械钻速和勘探开发成本。

对于深层较硬地面进行钻井过程中，传统的复合冲击钻井工具对硬地层钻进过程中机械钻速低、钻头因黏滑振动失效快、钻井成本高等问题，经常需要更换钻头，因此，有必要提供一种新的复合冲击钻井工具解决上述技术问题。

发明内容

针对现有技术中的问题，本发明提供了一种复合冲击钻井工具。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种复合冲击钻井工具，包括连接座机构、指示机构、涡轮扭转机构、轴向冲击机构和施压机构，所述指示机构与连接座机构连接；所述涡轮扭转机构与连接座机构连接；所述轴向冲击机构与涡轮扭转机构连接，且轴向冲击机构包括冲击锤、冲击座、第二壳体、下棘轮、防掉环、TC静套和下连接头，所述第二壳体与涡轮扭转机构连接，且第二壳体的下段固定连接有下连接头，下连接头上通过花键过盈配合有TC静套；所述第二壳体内安装有冲击座，冲击座内安装有冲击锤，且冲击座的下方安装有下棘轮，下棘轮与下连接头之间安装有防掉环；所述施压机构连接在下连接头内。

优选的，所述涡轮扭转机构包括第一壳体、轴承套、调整环、涡轮、涡轮轴、轴承和纵向冲击块，所述第一壳体的下端安装有纵向冲击块，且纵向冲击块与第二壳体固定连接，所述第一壳体内固定连接有轴承套，轴承套的下方安装有调整环，且轴承套内安装有轴承；所述第一壳体内的中心位置设有涡轮轴，涡轮轴通过轴承转动连接在第一壳体内，且涡轮轴的外表面通过花键连接有多个均匀分布的涡轮。

优选的，所述下棘轮上设有镶嵌硬质合金的防磨带。

优选的，所述施压机构包括板簧、连接板、第一凸台和第二凸台，所述下连接头的上端内壁固定连接有第一凸台，且下连接头内滑动连接有用于连接钻头座的连接板，连接板与第一凸台相对的面固定连接有两个对称设置的第二凸台，第一凸台通过板簧与两个第二凸台连接。

优选的，所述连接座机构包括连接座、倒角和安装孔，所述连接座的下表面与第一壳体固定连接，且连接座的上表面开设有安装孔，安装孔的开口处开设有倒角。

优选的，所述指示机构包括凹槽、刻度条、第一活塞、连接管、定位孔、第二活塞、伸缩杆和弹簧，所述连接座的上表面开设有定位孔和凹槽，凹槽通过连接管与定位孔相互连通；所述连接座的侧面开设有与凹槽相互连通的安装槽，安装槽内密封固定连接有透明隔板；所述凹槽内滑动连接有匹配设置的第一活塞，第一活塞上固定连接有指示箭头，且凹槽内固定连接有刻度条；所述定位孔内滑动连接有匹配设置的第二活塞，第二活塞的下表面通过弹簧和伸缩杆与定位孔的内底壁连接。

与相关技术相比较，本发明提供的复合冲击钻井工具具有如下有益效果：

(1)本发明通过涡轮扭转机构与施压机构的配合使用，既可以使得钻头进行产生轴向振动，又可以使得钻头产生扭向振动，从而实现PDC钻头扭转切削功能，整个钻柱的扭矩保持稳定和平衡，提高钻头的破岩效率。