[发明专利]周向随钻震击器

说明书

本发明公开了一种周向随钻震击器，涉及油气资源钻井工程领域。所述周向随钻震击器包括上接头、花键轴、扶正套、花键套、短接头、下接头、活塞与衬套；所述花键轴的外表面沿轴向设置花键，与花键套配合；所述花键套内表面设置限位块，花键在限位块与对应结构限定的运动轨道间往复运动，花键轴可在花键槽限定范围内旋转。本发明提供了一种全新的周向随钻震击器，通过钻具旋转产生的周向震击力解卡，操作简单，在复杂多变的井下环境中，可实现冲击扭矩可调、冲击功可变、且可反复多次震击的效果，具有震击效率高、成本低、解卡效果好的特点。

技术领域

本发明属于石油天然气钻井工程、机械工程领域，涉及一种周向随钻震击器，具体的工程问题包括井下解卡、安全作业等。

背景技术

在油气资源钻采开发过程中，由于井眼轨迹难度增加、井下作业工具操作失误等因素，以及地质构造复杂、不确定因素增多或者钻井液性能不匹配等原因，导致钻井作业工具发生卡钻现象，此时需要现场人员进行解卡操作以恢复钻井作业。当卡钻事故发生时，其具体表现钻具在井内失去活动空间，无法转动以及无法进行上提、下放；强行移动或旋转钻柱，可能超过钻柱的抗拉强度或者钻机的负载能力，导致更严重的后果。卡钻事故通常会在钻进、起下钻、设备故障检修以及临时停电停水等过程中发生，根据卡钻原因可将卡钻事故划分为坍塌掉块卡钻、压差卡钻、缩径卡钻、泥包卡钻以及键槽卡钻等。钻井作业时，卡钻是一种后果严重且要尽量避免的井下事故，现阶段的随钻震击器都是轴向震击器，该类工具需要施加很大的力，但传递到卡钻处的力并不大，解卡效果不理想。因此，如何快速、高效地解除卡钻事故，是本领域渴望解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种通过周向扭矩提供震击力的高效解卡的周向随钻震击器。

为实现上述发明目的，本发明所采用的技术方案是：一种周向随钻震击器，由上接头，花键轴，扶正套，花键套，上衬套，下衬套，短接头，下接头与固定活塞组成；所述周向随钻震击器两端为可拆卸连接；所述周向随钻震击器内设有密封圈；所述花键轴与周向随钻震击器连接件同轴；所述花键轴中部的外表面，沿轴向设置花键，所述花键轴与花键对应位置装配花键套；所述花键套内表面的花键槽与花键轴外表面的花键配合；花键轴与花键套间隙配合，花键轴可在花键槽限定范围内绕中心轴旋转；所述花键轴外、花键轴两端面与花键套之间，分别固接花键轴上花键的限位块，限位块长宽与花键相同，花键位于限位结构限定的运动轨道间；所述运动轨道深度满足：花键可与花键槽槽面接触；花键轴可在限位结构限定的运动轨道间进行周向运动。

进一步的，所述花键设置为一个；花键槽与花键对应、配套设置；限位块分为大小相同的上限位块与下限位块。

进一步的，所述花键与震击器连接件中心轴同轴；所述可拆卸固定连接为螺纹连接进；所述周向随钻震击器内设有密封圈密封。

进一步的，所述限位结构包括位于周向随钻震击器上部的扶正套同时与花键轴和花键套接触；所述扶正套与花键轴间隙配合，所述扶正套与花键套固接。

进一步的，所述限位结构包括位于周向随钻震击器下部的固定活塞，所述固定活塞装配在花键轴外部，与花键轴间隙配合。

进一步的，所述花键可在上衬套与下衬套之间轴向运动。

进一步的，所述周向随钻震击器上下两端分别设置上接头和下接头，上接头和下接头与石油钻井工具连接。

进一步的，所述下接头与花键套间通过短接头锥螺纹连接。

本发明与现有技术比较，其具有以下有益效果：本发明提供了一种全新的周向随钻震击器，所述周向随钻震击器不同于现有的震击器，设计紧凑，利用钻井工具本身的周向扭矩提供震击力，在井下复杂多变的环境中提供一种新型解卡方式。在需要解卡时，只需对花键轴进行相关的轴向位移控制，操作简单，现场可操作性强。

附图说明