复合冲击钻井工具的利记博彩app_3

文档序号:8748637阅读:来源:国知局
称分布的导流槽为第二导流槽632,相应的导流孔为642 ;所述冲击筒的底座65上设有与钻头座3连接的多边形(可为六角形)通孔651,该多边形通孔651的各侧壁分别设有与底座上表面连通的第一射流孔6511 ;如图12A、图12B所示,所述钻头座3的外壁上分别设有与第一射流孔6511导通的第二射流孔32,第二射流孔32同时连通于中心孔31 ;如图1所示,所述钻头座3上设有一螺母34,该螺母34挂设在中部外壳体2底部的一阶梯孔22上(如图15A、图15B所示),钻头座3可以沿轴向移动3?5mm;所述中部外壳体2底端与钻头座3之间设有周向定位的卡接结构(如:中部外壳体2底端的卡块23和钻头座上的卡槽33);如图8所示,所述端盖52的侧壁上周向设有四个与所述导流槽63对应的连通槽522,所述套筒51底部周向也设有四个与连通槽522相对的缺槽511 (如图9所示);由此,顺序由环形空间K、缺槽511、连通槽522、导流槽63和导流孔64构成第一路高压液体进入流道;又顺序由环形空间K、第一间隙L1、第二间隙L2以及筛管9上的筛孔92构成第二路高压液体进入流道;
[0052]如图1、图13A、图13B所示,所述圆筒形摆锤7的外筒壁对称设有一对轴向设置的第一扇形凸柱71,紧邻第一扇形凸柱71两侧的筒壁上分别设有第一配流孔711和第二配流孔712 ;摆锤7内筒壁对称设有一对轴向设置的第二扇形凸柱72,紧邻第二扇形凸柱72两侧的筒壁上分别设有第三配流孔721和第四配流孔722 ;所述第一扇形凸柱71与第二扇形凸柱72呈十字交叉设置,且第一扇形凸柱71的扇形角度大于第二扇形凸柱72的扇形角度;所述摆锤上的第一扇形凸柱71由摆锤顶部延伸至其底部;第二扇形凸柱72由摆锤顶部延伸接近其底部;圆筒形摆锤7同轴安装在冲击筒6内,所述第一扇形凸柱71摆动地设置在冲击筒的第一扇形槽61中;
[0053]如图1、图14A、图14B所示,所述换向筒8的外筒壁呈十字交叉式对称设有一对轴向设置的第三扇形凸柱81和一对轴向设置的第四扇形凸柱82 ;在各第三扇形凸柱81上且邻近第三扇形凸柱81两侧分别设有第一换向孔811和第二换向孔812 ;在各第四扇形凸柱82的外壁上分别设有一轴向延伸并接近其底部的第三扇形槽821 ;换向筒8同轴安装在摆锤7内部,所述摆锤7上的第二扇形凸柱72摆动地设置在换向筒8的第三扇形槽821中;
[0054]所述冲击筒6上的各导流孔、摆锤7上的各配流孔和换向筒8上的各换向孔的设置高度一致。
[0055]进一步,在本实施方式中,所述冲击筒6上的第一扇形槽61的扇形角度为80° ;摆锤7上的第一扇形凸柱71的扇形角度为40°,第二扇形凸柱72的扇形角度为15° ;所述换向筒8上第三扇形凸柱81的扇形角度为60°,第四扇形凸柱82上的第三扇形槽821的扇形角度为30°。
[0056]本实用新型的复合冲击钻井工具100在工作时,其上端连接钻铤,下端连接钻头,如图1所示,高压钻井液由上短节的中心孔11进入分流器12内部,在这里高压钻井液进行分流,其中一部分高压钻井液通过分流器12的中心流道直接流入上喷嘴41内部腔体,通过喷射流道411形成射流射入上腔体42内,流体在上腔体42内形成涡量脉动,形成脉冲射流并通过上腔体42下端中部的第一喷口 422流入下腔体43内,此时脉冲射流在下腔体43内形成新的涡量脉动,并通过下喷嘴44上部的第二喷口 442向下喷出,流入到钻头座3的中心孔31内,从而通过钻头的喷嘴流出。下喷嘴44处形成的新的脉冲射流会将上腔体42内形成的脉冲进行放大,这股脉冲射流在进入下喷嘴44出口处会对下喷嘴44上部产生很大的脉动冲击力,该冲击力会直接作用在钻头座3上,从而产生较大的轴向冲击力并通过钻头传递到岩石上,形成破岩,同时由于钻头处一直承受上部钻柱的压力,在轴向冲击力的间隙内,钻头座3会由于压力向上移动到极限位置,就这样钻头座3回到初始位置等待下次脉冲射流的冲击,从而形成强烈的高频低幅的脉动冲击载荷。
[0057]同时分流器12中的另一部分流体通过分流通道122流入端盖52和上短节I形成的环形空间K中,高压流体在环形空间K中再次进行分流,其中一部分高压流体流入第一路高压液体进入流道,另一部分高压流体流入第二路高压液体进入流道;由此,驱动摆锤7和换向筒8在冲击筒6内作顺时针和逆时针周期摆动,从而对钻头实施周向冲击。
[0058]如图16A所示,为摆锤7和换向筒8在冲击筒6内都逆时针摆动至极限位置时的示意图,此时,换向筒8中的第二换向孔812恰好与摆锤7中的第二配流孔712对应导通,而摆锤中的第一配流孔711与低压回流通路连通,由此,高压流体由第二路高压液体进入流道流入换向筒8的第二换向孔812和摆锤7的第二配流孔712,并进入第一扇形槽61的一内侧与第一扇形凸柱71之间(如图中箭头所示方向),驱动摆锤7的第一扇形凸柱71向顺时针方向转动,第一扇形槽61另一内侧与第一扇形凸柱71之间的低压流体通过由第一配流孔711进入低压回流通路(如图中箭头所示方向),并由下端的第一射流孔6511进入钻头座排出;同时,换向筒8由摆锤的第二扇形凸柱72驱动与第一扇形凸柱71同向转动;
[0059]如图16B所示,当摆锤7在冲击筒6内顺时针摆动至极限位置,而换向筒8还未达到顺时针极限位置时,摆锤上的第三配流孔721恰好与冲击筒上的第二导流孔642导通,而摆锤上的第四配流孔722与冲击筒的第二扇形槽62导通;由此,高压流体由第一路高压液体进入流道流入第三配流孔721,并进入第三扇形槽821的一内侧与第二扇形凸柱72之间,由此,继续驱动换向筒8顺时针转动;第三扇形槽821另一内侧与第二扇形凸柱72之间的低压流体通过第四配流孔722和第二扇形槽62由下端的第一射流孔6511进入钻头座排出;
[0060]如图16C所不,为摆锤7和换向筒8在冲击筒6内顺时针都摆动至极限位置时的示意图,此时,换向筒8中的第一换向孔811恰好与摆锤7中的第一配流孔711对应导通,而摆锤中的第二配流孔712与低压回流通路连通,由此,高压流体由第二路高压液体进入流道流入换向筒8的第一换向孔811和摆锤7的第一配流孔711,并进入第一扇形槽61的一内侧与第一扇形凸柱71之间,驱动摆锤7的第一扇形凸柱71向逆时针方向转动,第一扇形槽61另一内侧与第一扇形凸柱71之间的低压流体通过由第二配流孔712进入低压回流通路,并由下端的第一射流孔6511进入钻头座排出;同时,换向筒8由摆锤的第二扇形凸柱72驱动与第一扇形凸柱71同向转动;
[0061]如图16D所示,当摆锤7在冲击筒6内逆时针摆动至极限位置,而换向筒8还未达到逆时针极限位置时,摆锤上的第四配流孔722恰好与冲击筒上的第一导流孔641导通,而摆锤上的第三配流孔721与冲击筒的第二扇形槽62导通;由此,高压流体由第一路高压液体进入流道流入第四配流孔722,并进入第三扇形槽821的一内侧与第二扇形凸柱72之间,由此,继续驱动换向筒8逆时针转动;第三扇形槽821另一内侧与第二扇形凸柱72之间的低压流体通过第三配流孔721和第二扇形槽62由下端的第一射流孔6511进入钻头座排出;使摆锤7和换向筒8在冲击筒6内又都逆时针摆动至极限位置(如图16A所示的初始位置),这样钻井工具100完成了一个周期的周向运动,给钻头提供了两次周向冲击载荷,如此,在高压流体的
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