[发明专利]一种轴向振荡螺杆钻具

权利要求书

1.一种轴向振荡螺杆钻具，其特征在于，包括螺杆钻具本体和轴向振荡总成，所述螺杆钻具本体包括旁通阀总成、防掉总成、马达总成、万向轴总成和传动轴总成，所述旁通阀总成用于控制钻井液流向，所述旁通阀总成的下方设置防掉总成和马达总成，所述防掉总成连接在马达总成上方，所述马达总成的底部连接传动轴总成，所述马达总成用于将钻井液的液压能转换为驱动所述传动轴总成绕其中心轴旋转的机械能，所述传动轴总成向下传递扭矩和转速；所述轴向振荡总成连接在所述传动轴总成的下方，所述轴向振荡总成将钻井液的流体能量转换为对钻头的轴向振荡载荷，所述轴向振荡总成的底部连接钻头；

所述轴向振荡总成包括能沿轴向往复移动的振荡轴，所述振荡轴顶部设置的周向均匀分布的导向键与传动轴底部相对应的导向键槽配合使用使所述振荡轴与所述传动轴周向固定且能轴向滑动，所述振荡轴能随所述传动轴同轴转动，所述振荡轴上设置轴向贯通的中间流道，所述振荡轴的外侧套设振荡外壳，所述振荡外壳的上方与扶正器的下方采用螺纹连接，所述振荡外壳上方内部放置上TC轴承静圈，所述上TC轴承静圈内部放置套设在所述传动轴上的上TC轴承动圈，所述振荡轴和所述振荡外壳之间套设能驱动所述振荡轴沿轴向往复振荡的重要部件；

所述振荡轴上设置位于所述导向键下方的悬挂槽，所述悬挂槽外套设防止所述振荡轴掉落的悬挂和悬挂套筒，所述振荡轴上位于所述悬挂槽的下方设置两个径向对称的第二径向透槽，所述振荡轴的中间流道内位于所述第二径向透槽的下方设置节流喷嘴，所述节流喷嘴上沿轴向设置孔径呈减小变化的喷嘴通孔；所述振荡轴上位于所述第二径向透槽的下方设置两个径向对称的第二螺纹孔，所述振荡轴底部外壁设置两个径向对称的低压流道槽，所述第二径向透槽、所述第二螺纹孔和所述低压流道槽三者在同一轴线上；所述振荡轴的底部设置锥螺纹，以连接钻头。

2.如权利要求1所述的轴向振荡螺杆钻具，其特征在于，所述振荡外壳的外壁设置两排第一沉头通孔，每排各四个且周向均匀分布，所述振荡外壳外壁位于所述第一沉头通孔的下方设置四个周向均匀分布的泄压孔，所述振荡外壳内设置内衬，所述内衬外壁设置与所述第一沉头通孔一一对应的第一螺纹孔，所述内衬与所述振荡外壳通过第一螺钉连接固定；所述内衬底部外壁上设置四个周向均匀分布的第一径向透槽，所述第一径向透槽与所述第二径向透槽随着振荡轴的转动连通和错开，所述内衬上设置四个均匀分布第一轴向通孔，所述内衬内设置悬挂套筒。

3.如权利要求2所述的轴向振荡螺杆钻具，其特征在于，所述第二螺纹孔的位置套设活塞，所述活塞上设置与所述第二螺纹孔相对应的径向对称的通孔，所述活塞与所述振荡轴采用第二螺钉连接固定，所述活塞位于所述内衬下方且两者不接触，所述活塞上方空间为高压腔且下方空间为低压腔，所述高压腔通过所述泄压孔与工具外部的流体连通，所述高压腔通过连通的所述第一径向透槽和所述第二径向透槽与所述振荡轴的中间流道的流体连通。

4.如权利要求3 所述的轴向振荡螺杆钻具，其特征在于，所述振荡轴的低压流道槽外套设与所述振荡轴过盈配合的下TC轴承动圈，所述下TC轴承动圈外套设的下TC轴承静圈与所述振荡外壳的下方采用螺纹连接，所述活塞下方的低压腔仅仅通过两个所述低压流道槽与工具外部的流体连通。