[实用新型]一种射流元件控制的近钻头多维旋冲工具

说明书

本实用新型公开了一种射流元件控制的近钻头多维旋冲工具，包括上接头、碟簧、压盖、射流元件、上壳体、缸体、活塞、缸盖、中接头、冲锤、下壳体、砧子、下接头，其特征是钻井液经过上接头和压盖通孔进入射流元件内部后产生附壁效应，并在缸体左右流道来回切换，推动活塞和冲锤一起产生周期性上下往复运动，进而在上冲击块和下冲击块斜面之间发生接触碰撞产生轴向冲击力和扭转冲击力。本实用新型的一种射流元件控制的近钻头多维旋冲工具能够实现多个方向的冲击效果，起到提高钻头破岩能量、改善钻头工况的目的。

技术领域

本实用新型涉及油气勘探、地质勘探、地热井开发技术领域，特别涉及一种射流元件控制的近钻头多维旋冲工具。

背景技术

在钻井过程中，当钻遇火成岩或者石英含量高的砂岩等难钻地层时，由于抗压强度高、研磨性强、可钻性差，因此常常出现机械钻速慢、行程进尺短、钻头消耗量大等难题。

研究表明，通过在靠近钻头上方设置冲击破岩工具的方式，可以有效加速岩石的动态损伤，扩大岩石的破碎深度和面积，降低岩石力学特性，从而提高难钻地层破岩效率。

而以射流元件为核心控制单元的近钻头旋冲破岩工具在近几年得到了广泛的应用，也取得了一定的应用效果，但与此同时也存在着功能单一的不足，比如射流式冲击器只能实现单一轴向冲击力，没有扭转冲击功能；而射流式扭冲工具则正好相反，只能产生单一扭转冲击力，没有轴向冲击功能。

因此，如何提供一种提高钻头破岩能量的射流元件控制的近钻头多维旋冲工具，成为本领域技术人员亟待解决的重要技术问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供了一种射流元件控制的近钻头多维旋冲工具，通过射流元件控制上冲击块撞击下冲击块，从而同时产生轴向冲击力和扭转冲击力，实现多个方向的冲击效果，起到提高钻头破岩能量和改善钻头工况的目的。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种射流元件控制的近钻头多维旋冲工具，壳体总成及在其内由上至下依次设置的射流元件、缸体、活塞、冲锤、砧子和下接头；

所述射流元件内部设有中心腔、左排液道、右排液道、左信号道和右信号道；

所述缸体设有左侧流道、右侧流道和塞头腔；所述活塞的活塞头可上下活动设置于所述塞头腔内；

所述左侧流道一端连通所述左排液道，另一端连通所述塞头腔的顶部；所述右侧流道一端连通所述右排液道，另一端连通所述塞头腔的底部；

所述冲锤的上端连接于所述活塞的活塞杆下端，所述冲锤的下端设有上冲击块；

所述砧子的上端设有同所述上冲击块扭转冲击配合的下冲击块；所述上冲击块与所述下冲击块的接触面为斜面。

进一步地，所述上冲击块偏心设置于所述冲锤，和/或所述下冲击块偏心设置于砧子。

进一步地，所述上冲击块为与所述冲锤同心的弧形，所述下冲击块为与所述砧子同心的弧形；所述上冲击块和所述下冲击块位于同一圆周。

进一步地，多个所述上冲击块沿周向均布于所述冲锤的下端；

多个所述下冲击块沿周向均布于所述砧子的上端；

多个所述上冲击块一一对应于多个所述下冲击块。

进一步地，所述壳体总成包括：依次连接的上壳体、中接头和下壳体；

所述射流元件和所述缸体从上至下依次设置于所述上壳体；

所述砧子上端的套装于所述下壳体内。

进一步地，所述中接头的上端螺纹连接于所述上壳体下端的内侧，下端螺纹连接于所述下壳体上端的内侧。