減震破巖工具的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及石油、天然氣鉆井領(lǐng)域，特別是一種鉆井配套工具，具體是一種適用于中硬地層、特硬地層或軟硬交錯地層鉆井用的減震破巖工具。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，隨著我國淺層油氣資源的不斷枯竭，勘探開發(fā)逐漸向深層、超深層轉(zhuǎn)移。深部中硬地層、高研磨性地層、軟硬交錯地層鉆井過程中井下鉆柱震動劇烈，表現(xiàn)為渦動(徑向震動)、粘滑(扭向震動)和跳鉆(軸向震動)，使得鉆頭切削齒承受不規(guī)則的交變載荷和沖擊載荷，不能保持連續(xù)的高頻切削地層，導(dǎo)致鉆井能量消耗大、鉆頭破巖效率低、壽命短。因此，如何降低井下鉆柱有害震動，保持鉆頭連續(xù)的高頻切削，是深井、超深井鉆井亟待解決的核心技術(shù)問題。
[0003]有鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明人結(jié)合相關(guān)制造領(lǐng)域多年的設(shè)計及使用經(jīng)驗，輔以過強的專業(yè)知識，提供一種減震破巖工具，來克服上述缺陷。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型的目的是提供一種減震破巖工具，其能夠有效降低井下鉆桿震動，提高鉆頭破巖效率，延長鉆頭使用壽命，能量消耗低、可靠性高、適用性強。
[0005]本實用新型的上述目的可采用下列技術(shù)方案來實現(xiàn):
[0006]本實用新型提供一種減震破巖工具，其包括:上殼體，其具有軸向貫通的注泥漿通道；下殼體，其上端與所述上殼體相連接，所述下殼體具有與所述注泥漿通道相連通的容納腔；沖擊座，其上端與所述上殼體相連接，其下端位于所述下殼體的容納腔中，所述沖擊座的內(nèi)環(huán)壁上設(shè)置有多個沖擊腔和多個高壓腔，所述沖擊腔與所述高壓腔交錯設(shè)置；分流器，其設(shè)置在所述沖擊座內(nèi)，所述分流器具有多個上分流孔和多個下分流孔，所述上分流孔與所述高壓腔相連通，所述分流器內(nèi)穿設(shè)有節(jié)流噴嘴；驅(qū)動器，其套設(shè)在所述分流器上并位于所述沖擊座內(nèi)，所述驅(qū)動器設(shè)置有多個軸向高壓凹槽和多個低壓通孔，所述軸向高壓凹槽與所述上分流孔相連通，所述軸向高壓凹槽與所述低壓通孔交錯設(shè)置；沖擊器，其套設(shè)在所述驅(qū)動器外側(cè)并位于所述沖擊座內(nèi)，所述沖擊器的外壁上設(shè)置有多個沖擊錘，所述沖擊錘伸入所述沖擊腔中，兩兩所述沖擊錘之間的所述沖擊器側(cè)壁上設(shè)置有多個液流通孔；所述沖擊錘將所述沖擊腔分隔成第一腔室和第二腔室，在所述第一腔室通過所述液流通孔與所述低壓通孔相連通，且所述第二腔室通過所述液流通孔與所述軸向高壓凹槽相連通的狀態(tài)下，所述沖擊錘由所述第二腔室向所述第一腔室運動；在所述第一腔室通過所述液流通孔與所述軸向高壓凹槽相連通，且所述第二腔室通過所述液流通孔與所述低壓通孔相連通的狀態(tài)下，所述沖擊錘由所述第一腔室向所述第二腔室運動。
[0007]在優(yōu)選的實施方式中，所述驅(qū)動器的外壁上設(shè)置有多個U形凸起和多個扇形凸起，所述U形凸起和所述扇形凸起交錯設(shè)置，所述U形凸起和所述扇形凸起之間形成所述軸向高壓凹槽，多個所述低壓通孔位于所述扇形凸起上。
[0008]在優(yōu)選的實施方式中，所述U形凸起和所述扇形凸起分別為兩個，兩個所述U形凸起與兩個所述扇形凸起分別徑向?qū)ΨQ凸設(shè)在所述驅(qū)動器的外壁上；所述沖擊座的內(nèi)環(huán)壁上徑向?qū)ΨQ設(shè)置有兩個所述沖擊腔；所述沖擊器的外壁上徑向?qū)ΨQ設(shè)置有兩個所述沖擊錘。
[0009]在優(yōu)選的實施方式中，所述沖擊器的內(nèi)壁上還設(shè)置有多個撥叉，所述撥叉與所述沖擊錘交替設(shè)置，所述U形凸起具有撥叉滑槽，所述撥叉插入所述撥叉滑槽內(nèi)。
[0010]在優(yōu)選的實施方式中，所述驅(qū)動器的外壁上徑向?qū)ΨQ設(shè)置有兩個所述撥叉滑槽，所述沖擊器的內(nèi)壁上徑向?qū)ΨQ設(shè)置有兩個所述撥叉。
[0011]在優(yōu)選的實施方式中，所述沖擊錘和與其相鄰的所述撥叉之間的所述沖擊器的側(cè)壁形成滑堵，在所述沖擊錘運動至所述沖擊腔端部的狀態(tài)下，所述滑堵封堵所述軸向高壓凹槽。
[0012]在優(yōu)選的實施方式中，所述沖擊座的外壁上還設(shè)置有多個泄流腔，所述泄流腔與貫穿所述沖擊座側(cè)壁的泄流孔相連通。
[0013]在優(yōu)選的實施方式中，所述下殼體內(nèi)設(shè)置有端蓋，所述端蓋的上端分別與所述沖擊座、所述驅(qū)動器和所述沖擊器相抵接。
[0014]在優(yōu)選的實施方式中，所述分流器穿過所述端蓋的一端套設(shè)有壓緊彈簧，所述分流器上還設(shè)置有鎖緊螺母，所述鎖緊螺母與所述端蓋的下端貼合設(shè)置，所述壓緊彈簧的一端與所述鎖緊螺母抵接，所述壓緊彈簧的另一端與所述下殼體相抵接。
[0015]在優(yōu)選的實施方式中，所述沖擊座與所述沖擊器之間設(shè)置有減壓環(huán)。
[0016]本實用新型的減震破巖工具安裝于鉆鋌和鉆頭之間，通過分流器和節(jié)流噴嘴形成高低壓鉆井液，并使驅(qū)動器在高低壓鉆井液液壓差的作用下推動沖擊器往復(fù)敲擊沖擊座，以將鉆井液的流體能量轉(zhuǎn)換成扭向的、高頻的機械沖擊能量，并將該機械沖擊能量直接傳遞給PDC鉆頭，使鉆頭不需要等待積蓄足夠的扭力能量就可以沖擊破碎和旋轉(zhuǎn)剪切巖層，其能提高深部中硬地層、特硬地層、軟硬交錯地層的鉆頭破巖效率和鉆井速度，同時本實用新型提供的周向高頻沖擊力，降低鉆柱的縱向、周向和橫向的震動，并使鉆頭能夠保持連續(xù)的高頻切削，鉆頭能量消耗低且使用壽命長，提高了鉆頭的適用性和耐久性。
【附圖說明】
[0017]為了更清楚地說明本實用新型實施例中的技術(shù)方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0018]圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖2為本實用新型的另一視角結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖3為本實用新型的上殼體的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖3-1為沿圖3中的Α-Α向剖切線的截面示意圖；
[0022]圖3-2為本實用新型的上殼體的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖4為本實用新型的下殼體的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖4-1為本實用新型的下殼體的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖5為本實用新型的分流器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖5-1為沿圖5中的B-B向剖切線的截面示意圖；
[0027]圖5-2為本實用新型的分流器的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖6為本實用新型的節(jié)流噴嘴的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029]圖6-1為本實用新型的節(jié)流噴嘴的俯視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0030]圖7為本實用新型的驅(qū)動器的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0031]圖7-1為本實用新型的驅(qū)動器的另一視角的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0032]圖7-2為本實用新型的驅(qū)動器的主視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0033]圖7-3為本實用新型的驅(qū)動器的側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0034]圖7-4為本實用新型的驅(qū)動器的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0035]圖8為本實用新型的沖擊器的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0036]圖8-1為本實用新型的沖擊器的主視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0037]圖8-2為本實用新型的沖擊器的側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0038]圖8-3為本實用新型的沖擊器的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0039]圖9為本實用新型的工作過程示意圖一；
[0040]圖10為本實用新型的工作過程示意圖二 ；
[0041]圖11為本實用新型的工作過程示意圖三；
[0042]圖12為本實用新型的工作過程示意圖四；
[0043]圖13為本實用新型的工作過程示意圖五。
[0044]附圖標(biāo)號說明:
[0045]1上殼體，2沖擊座，3分流器，4定位墊圈，5減壓環(huán)，6節(jié)流噴嘴，7上TC軸承，8沖擊器，9內(nèi)TC軸承，10篩