一种轴向振动冲击器的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种用于石油钻井等领域中的轴向振动冲击工具，解决了深井硬岩破碎效率不高的问题。涉及一种轴向振动冲击器：工具外部，上壳体、凸轮壳体、下壳体依次通过螺纹相连；多级涡轮定子和涡轮转子连接在一起，并通过键装配在涡轮轴，多级涡轮下端通过涡轮轴上的台肩固定，上端通过螺母固定；轴承置于涡轮轴和凸轮壳体之间；上凸轮通过螺纹固定在涡轮轴上，下凸轮通过螺钉固定在冲锤上；弹簧卡在冲锤和下壳体之间，用于保证下凸轮和上凸轮；半分环卡在砧座的凹槽中，八方套通过螺纹固定在下壳体上，并卡在下壳体与砧座之间。本实用新型可以产生稳定的高频轴向冲击力，提高了钻头破岩的效率，提高了机械钻速，进而降低钻井成本。
【专利说明】一种轴向振动冲击器
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种用于石油钻井、矿山开采、地质钻探等领域中的轴向振动冲击器。
【背景技术】
[0002]随着赋存较好的浅层油气资源的逐渐枯竭，目前世界钻井逐渐向深井、超深井等领域发展，井深增加后，岩石在地层围压的作用下其硬度和强度都会明显增加，导致钻头破岩效率不尚，寿命大大降低，钻井速度大幅下降，而钻井速度的提尚关键在于如何提尚钻头的破岩效率。旋冲钻井的关键是在钻具的近钻头上方接一个液动冲击器，钻井过程中，钻具一边旋转，冲击器一边产生轴向冲击力作用于钻头，钻头对岩石产生一个交变的冲击力，达到迅速破岩的目的。旋冲钻井的提高钻头破岩效率和机械钻速的效果已经得到了现场应用的验证，因此为丰富旋冲钻井的冲击器种类，推动旋冲钻井技术的发展，开发一种新的轴向振动冲击器尤为重要。
【发明内容】
[0003]本实用新型的目的在于:为解决深井、超深井中钻头破岩效率和机械钻速不高，并丰富旋冲钻井工具，特提供一种旋冲螺杆钻具。
[0004]为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是:一种轴向振动冲击器，由上壳体、涡轮轴、涡轮定子、涡轮转子、凸轮壳体、上凸轮、下凸轮、下壳体、弹簧、冲锤、半分环、八方套组成，其特征在于，工具外部，上壳体、凸轮壳体、下壳体依次通过螺纹相连；多级涡轮定子和涡轮转子连接在一起，并通过键装配在涡轮轴，多级涡轮下端通过涡轮轴上的台肩固定，上端通过螺母固定；涡轮轴中间有周向分布的4个通孔，轴承置于涡轮轴和凸轮壳体之间；上凸轮通过螺纹固定在涡轮轴上，下凸轮通过螺钉固定在冲锤上；弹簧卡在冲锤和下壳体之间，用于保证下凸轮和上凸轮；冲锤中间为空腔，空腔底部有周向分布的4个通孔；半分环卡在站座的凹槽中，八方套通过螺纹固定在下壳体上，并卡在下壳体与站座之间。
[0005]本实用新型的有益效果是:(I)轴向振动冲击器可以提供一个稳定的高频轴向冲击力；(2)轴向冲击力传递到钻头，使钻头产生旋冲方式的破岩，提供破岩效率和机械钻速；(3)为钻头提供高频稳定的轴向冲击，可以减小钻头的粘滑现象。
【专利附图】
【附图说明】
[0006]图1为本实用新型一种轴向振动冲击器的结构示意图。
[0007]图中:1.螺母，2.上壳体，3.涡轮定子、4.涡轮转子，5.键，6.涡轮轴，7.轴承，8.凸轮壳体，9.上凸轮，10.下凸轮，11.冲锤，12.下壳体，13.弹簧，14.砧座，15.半分环，16.八方套。
[0008]图2为本实用新型上凸轮的三维图。
[0009]图3为本实用新型下凸轮的三维图。
【具体实施方式】
[0010]根据附图所示，一种轴向振动冲击器，由上壳体、涡轮轴、涡轮定子、涡轮转子、凸轮壳体、上凸轮、下凸轮、下壳体、弹簧、冲锤、半分环、八方套组成，其特征在于，工具外部，上壳体2、凸轮壳体8、下壳体12依次通过螺纹相连；多级涡轮定子3和涡轮转子4连接在一起，并通过键5装配在涡轮轴6，多级涡轮下端通过涡轮轴6上的台肩固定，上端通过螺母I固定；涡轮轴6中间有周向分布的4个通孔，轴承7置于涡轮轴6和凸轮壳体8之间；上凸轮9通过螺纹固定在涡轮轴6上，下凸轮10通过螺钉固定在冲锤11上；弹簧13卡在冲锤11和下壳体12之间，用于保证下凸轮10和上凸轮9 ;冲锤11中间为空腔，空腔底部有周向分布的4个通孔；半分环15卡在站座14的凹槽中，八方套16通过螺纹固定在下壳体12上，并卡在下壳体12与砧座14之间。
[0011]工作时，泥浆从上壳体2内进入多级涡轮，通过涡轮将泥浆的压力转化为机械能，带动祸轮转子4转动，并通过键带动祸轮轴6转动，由于上凸轮9与下凸轮10之间是嗤合关系，上凸轮9的旋转会推动下凸轮和冲锤11 一起轴向运动，并冲击砧座14，冲锤11向下运动之后通过弹簧13使冲锤11复位，由于多级涡轮的高速旋转，会使冲锤11对砧座14产生稳定的高频冲击力，满足旋冲钻井的要求。
【权利要求】
1.一种轴向振动冲击器，由上壳体、涡轮轴、涡轮定子、涡轮转子、凸轮壳体、上凸轮、下凸轮、下壳体、弹簧、冲锤、半分环、八方套组成，其特征在于，工具外部，上壳体(2)、凸轮壳体(8)、下壳体(12)依次通过螺纹相连；多级涡轮定子(3)和涡轮转子⑷连接在一起，并通过键(5)装配在涡轮轴(6)，多级涡轮下端通过涡轮轴(6)上的台肩固定，上端通过螺母(I)固定；涡轮轴(6)中间有周向分布的4个通孔，轴承(7)置于涡轮轴(6)和凸轮壳体(8)之间；上凸轮(9)通过螺纹固定在涡轮轴(6)上，下凸轮(10)通过螺钉固定在冲锤(11)上；弹簧(13)卡在冲锤(11)和下壳体(12)之间，用于保证下凸轮(10)和上凸轮(9);冲锤(11)中间为空腔，空腔底部有周向分布的4个通孔；半分环(15)卡在砧座(14)的凹槽中，八方套(16)通过螺纹固定在下壳体(12)上，并卡在下壳体(12)与砧座(14)之间。
【文档编号】E21B6/00GK204200079SQ201420659285
【公开日】2015年3月11日 申请日期:2014年11月6日 优先权日:2014年11月6日
【发明者】田家林, 李友, 程小凡, 杨琳, 李双双, 朱永豪, 付传红, 吴纯明, 庞小林, 刘刚, 袁长福, 杨志 申请人:西南石油大学