CN205400595U - 一种扭力冲击器 - Google Patents
一种扭力冲击器 Download PDFInfo
- Publication number
- CN205400595U CN205400595U CN201620129172.3U CN201620129172U CN205400595U CN 205400595 U CN205400595 U CN 205400595U CN 201620129172 U CN201620129172 U CN 201620129172U CN 205400595 U CN205400595 U CN 205400595U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- shell
- drill bit
- spring
- mandrel
- torsion
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Earth Drilling (AREA)
Abstract
本实用新型涉及一种扭力冲击器，包括外壳、芯轴、限位环、档环和弹簧，其特征在于：所述外壳上端内侧设置有内螺纹，芯轴的外侧设置自上而下设置有上凸台和下凸台,限位环通过与外壳上端内侧形成螺纹连接固定在芯轴上端、上凸台和外壳上端之间的U型口内；所述外壳下端内侧设置有内螺纹，档环通过与外壳下端内侧螺纹连接固定在芯轴下端和外壳之间；所述弹簧装配在芯轴的下凸台和档环之间。本实用新型的扭力冲击器，能够给钻头提供稳定的钻压和扭矩，使地层对钻头的冲击减小，保护钻头，延长钻头寿命，使钻头在井底的有效工作时间增加，全面提升钻井效率。
Description
技术领域
本实用新型涉及钻井工程中使用的提速工具，具体讲是涉及一种扭力冲击器。
背景技术
在石油、天然气资源勘探开发的钻井工程中，钻杆很长，井眼是曲线，弯曲度很大，钻杆和井壁之间的摩擦很大，钻杆加在钻头上的钻压减小，尤其是大斜度井和水平井，托压现象很严重，严重地制约了钻井速度。钻头与钻杆之间的是刚性连接，地层不均质，当钻头受到来自地层非正常的冲击力时，容易造成PDC钻头切削齿过早损坏，导致钻头失效，降低钻井速度，增加钻井成本。
另一方面，当PDC钻头切削齿吃入地层过深，或因地层的抗剪强度过大，常规钻井使用的螺杆钻具不足以提供足够的扭力使PDC钻头获得应有的扭矩，因此PDC钻头不能剪切井底岩石破岩。此时，PDC钻头处于停止状态，而钻柱继续转动并发生扭转，当钻柱扭转产生的势能足够大时，PDC钻头突然剪切岩石破岩。钻柱的扭转势能突然释放，钻柱迅速地回转到原来形态，从而可能带动钻头回旋。当钻柱扭转势能释放完成后，PDC钻头获得的扭力又不足以克服地层的抗剪强度而处于停止状态。周而复始，PDC钻头有效工作的时间较短，严重制约了钻井效率的提升。
实用新型内容
针对现有技术中存在的上述缺点，本实用新型的目的是提供一种扭力冲击器,该装置能够给钻头提供稳定的钻压和扭矩，使地层对钻头的冲击减小，保护钻头复合片，延长钻头寿命，使钻头在井底的有效工作时间增加，全面提升钻井效率。
为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
一种扭力冲击器，包括外壳、芯轴、限位环、档环和弹簧，其特征在于：所述外壳上端内侧设置有内螺纹，芯轴的外侧设置自上而下设置有上凸台和下凸台,限位环通过与外壳上端内侧形成螺纹连接固定在芯轴上端、上凸台和外壳上端之间的U型口内；所述外壳下端内侧设置有内螺纹，档环通过与外壳下端内侧螺纹连接固定在芯轴下端和外壳之间；所述弹簧装配在芯轴的下凸台和档环之间。
在上述技术方案中，所述限位环与芯轴外侧之间以及档环与芯轴外侧之间设置有密封圈。所述芯轴的最上端设置外螺纹，该外螺纹用于连接钻柱，钻柱向本实用新型涉及的扭力冲击器传递钻压和扭矩。所述外壳的最下端设置有锥型内螺纹，该内螺纹用于连接钻头，并将钻压和扭矩传递给钻头。
所述弹簧为压力弹簧。当钻头钻遇地层岩性变化时，从软地层进入硬地层，钻头机械钻速降低，连接钻头的外壳相对于连接钻柱的芯轴发生向上的运动，弹簧被压缩。弹簧被压缩过程冲降低了地层对钻头的冲击。钻头从硬地层进入软地层，钻头机械钻速增加，连接钻头的外壳相对于连接钻柱的芯轴发生向下的运动，弹簧逐渐复位，同样能降低地层对钻头的冲击。所述压力弹簧实际起到减震的作用，能够较好的保护钻头，免受地层变化的冲击，延长钻头的使用寿命。
所述弹簧为扭力弹簧。钻头切削齿吃入地层过深，或因地层的抗剪强度过大，钻柱提供给钻头的扭矩不足以克服地层的抗剪强度，不能使钻头剪切破碎岩石。钻柱带动心轴转动，而与钻头连接的外壳停止，扭力弹簧被扭转储存扭转势能。当扭力弹簧的扭转势能足够大时，岩石被钻头剪切破碎。由于扭力弹簧的扭转势能是逐渐释放的，扭力弹簧逐渐复位，能够防止钻柱带动钻头发生回旋运动。当扭力弹簧的扭转势能与地层的抗剪强度达到平衡时，钻头就能够处于一直处于剪切破碎岩石的状态，从而使钻头破岩效率提高。
作为优选，所述弹簧为压力弹簧和扭力弹簧的组合弹簧。
由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：
1.本实用新型的扭力冲击器采用了压力弹簧，对钻头起到减震作用，能够有效地保护钻头，延长钻头使用寿命。
2.本实用新型的扭力冲击器采用了扭力弹簧，能够防止钻柱回旋转动，保护钻柱，并使钻头一直处于剪切破碎岩石的状态，提高钻井效率。
附图说明
下面结合附图和本实用新型的实施方式对本实用新型做作进一步的说明。
图1是本实用新型扭力冲击器的结构示意图。
图中标记：1-外壳、2-芯轴、21-上凸台、22-下凸台、3-限位环、4-档环、5-弹簧。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
图1示意的表示出本实用新型扭力冲击器的基本结构，它包括外壳1、芯轴2、限位环3、档环4和弹簧5，其中外壳1上端内侧设置有内螺纹，芯轴2的外侧设置自上而下设置有上凸台21和下凸台22,限位环3通过与外壳1上端内侧形成螺纹连接固定在芯轴2上端、上凸台21和外壳1上端之间的U型口内；所述外壳1下端内侧设置有内螺纹，档环4通过与外壳1下端内侧螺纹连接固定在芯轴2下端和外壳1之间；所述弹簧5装配在芯轴2的下凸台22和档环4之间。
所述限位环3与芯轴2外侧之间以及档环4与芯轴2外侧之间设置有密封圈6。所述芯轴2的最上端设置外螺纹，该外螺纹用于连接钻柱，钻柱向本实用新型涉及的扭力冲击器传递钻压和扭矩。所述外壳1的最下端设置有锥型内螺纹，该内螺纹用于连接钻头，并将钻压和扭矩传递给钻头。
当弹簧5为压力弹簧时。钻头从软地层进入硬地层，钻头机械钻速降低，连接钻头的外壳1相对于连接钻柱的芯轴2发生向上的运动，弹簧5被压缩。钻头从硬地层进入软地层，钻头机械钻速增加，连接钻头的外壳1相对于连接钻柱的芯轴2发生向下的运动，弹簧逐渐复位。因此压力弹簧实际起到减震的作用，使钻压更加稳定，能够较好的保护钻头，延长钻头的使用寿命。
当弹簧5为扭力弹簧时。钻头剪切破碎岩石的扭矩由扭力弹簧被扭转储存的势能提供，其扭转势能能够与地层的抗剪强度达到平衡，使钻头一直处于工作状态，提高钻井效率。
作为优选，弹簧5为压力弹簧和扭力弹簧的组合弹簧，使钻头获得的钻压和扭矩更加稳定，达到延长钻头寿命和提高钻井效率的作用。
本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本实用新型，而并非用作为对本实用新型的限定，只要在本实用新型的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本实用新型的权利要求书范围内。
Claims (7)
1.一种扭力冲击器，包括外壳（1）、芯轴（2）、限位环（3）、档环（4）和弹簧（5），其特征在于：所述外壳（1）上端内侧设置有内螺纹，芯轴（2）的外侧设置自上而下设置有上凸台（21）和下凸台(22),限位环（3）通过与外壳（1）上端内侧形成螺纹连接固定在芯轴（2）上端、上凸台（21）和外壳（1）上端之间的U型口内；所述外壳（1）下端内侧设置有内螺纹，档环（4）通过与外壳（1）下端内侧螺纹连接固定在芯轴（2）下端和外壳（1）之间；所述弹簧（5）装配在芯轴（2）的下凸台(22)和档环（4）之间。
2.根据权利要求1所述的一种扭力冲击器，其特征在于：所述限位环（3）与芯轴（2）外侧之间以及档环（4）与芯轴（2）外侧之间设置有密封圈（6）。
3.根据权利要求1所述的一种扭力冲击器，其特征在于：所述芯轴（2）的最上端设置外螺纹。
4.根据权利要求1所述的一种扭力冲击器，其特征在于：所述外壳（1）的最下端设置有锥型内螺纹。
5.根据权利要求1所述的一种扭力冲击器，其特征在于：所述弹簧（5）为压力弹簧。
6.根据权利要求1所述的一种扭力冲击器，其特征在于：所述弹簧（5）为扭力弹簧。
7.根据权利要求1所述的一种扭力冲击器，其特征在于：所述弹簧（5）为压力弹簧和扭力弹簧的组合弹簧。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201620129172.3U CN205400595U (zh) | 2016-02-19 | 2016-02-19 | 一种扭力冲击器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201620129172.3U CN205400595U (zh) | 2016-02-19 | 2016-02-19 | 一种扭力冲击器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN205400595U true CN205400595U (zh) | 2016-07-27 |
Family
ID=56448924
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201620129172.3U Expired - Fee Related CN205400595U (zh) | 2016-02-19 | 2016-02-19 | 一种扭力冲击器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN205400595U (zh) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108487856A (zh) * | 2018-05-23 | 2018-09-04 | 成都奥尤盖茨科技发展有限公司 | 一种柔性加压扭力发生器 |
| CN108716367A (zh) * | 2018-08-20 | 2018-10-30 | 宜昌神达石油机械有限公司 | 钻井提速工具 |
| CN110685612A (zh) * | 2018-07-04 | 2020-01-14 | 陈玥丹 | 一种水平扭向弹性缓冲及冲击破岩钻井工具 |
| CN111764841A (zh) * | 2019-04-02 | 2020-10-13 | 陈晓新 | 一种新型水平扭向弹力缓冲切削破岩钻井工具 |
| CN112096308A (zh) * | 2020-10-20 | 2020-12-18 | 中国石油集团渤海钻探工程有限公司 | 一种用于pdc钻头的缓冲瞬时减压短节 |
| CN112096309A (zh) * | 2019-06-18 | 2020-12-18 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种用于钻井的隔震装置 |
| CN112122685A (zh) * | 2020-09-21 | 2020-12-25 | 刘桥兴 | 一种具有双向剪切力结构的拆除剪及其实施方法 |
-
2016
- 2016-02-19 CN CN201620129172.3U patent/CN205400595U/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108487856A (zh) * | 2018-05-23 | 2018-09-04 | 成都奥尤盖茨科技发展有限公司 | 一种柔性加压扭力发生器 |
| CN110685612A (zh) * | 2018-07-04 | 2020-01-14 | 陈玥丹 | 一种水平扭向弹性缓冲及冲击破岩钻井工具 |
| CN108716367A (zh) * | 2018-08-20 | 2018-10-30 | 宜昌神达石油机械有限公司 | 钻井提速工具 |
| CN108716367B (zh) * | 2018-08-20 | 2024-02-06 | 宜昌神达科技有限公司 | 钻井提速工具 |
| CN111764841A (zh) * | 2019-04-02 | 2020-10-13 | 陈晓新 | 一种新型水平扭向弹力缓冲切削破岩钻井工具 |
| CN112096309A (zh) * | 2019-06-18 | 2020-12-18 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种用于钻井的隔震装置 |
| CN112122685A (zh) * | 2020-09-21 | 2020-12-25 | 刘桥兴 | 一种具有双向剪切力结构的拆除剪及其实施方法 |
| CN112096308A (zh) * | 2020-10-20 | 2020-12-18 | 中国石油集团渤海钻探工程有限公司 | 一种用于pdc钻头的缓冲瞬时减压短节 |
| CN112096308B (zh) * | 2020-10-20 | 2022-05-13 | 中国石油集团渤海钻探工程有限公司 | 一种用于pdc钻头的缓冲瞬时减压短节 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN205400595U (zh) | 一种扭力冲击器 | |
| CN202157748U (zh) | 一种钻井用脉动冲击装置 | |
| CN102268961B (zh) | 一种具有减振功能的螺杆钻具传动轴总成 | |
| CN103174380A (zh) | 一种弹簧蓄能激发式旋转冲击钻井装置 | |
| CN106522843B (zh) | 一种钻井水力驱动振荡器及使用方法 | |
| CN101988368A (zh) | 一种pdc钻头粘滑振动减震器 | |
| CN204386510U (zh) | 一种新型高效转速钻压恒定器 | |
| CN105275405A (zh) | 利用冲击作用提高破岩效率的新型pdc钻头 | |
| CN106567681A (zh) | 避免卡钻与降低粘滑的防滞动工具 | |
| CN202157745U (zh) | 一种具有减振功能的螺杆钻具传动轴总成 | |
| CN105525868B (zh) | 一种脉动式双向冲击器 | |
| CN205387906U (zh) | 一种扭力冲击动力工具 | |
| CN203347681U (zh) | 凸轮式高频冲击钻井工具 | |
| CN204941348U (zh) | 一种双级钻头 | |
| CN207229005U (zh) | 一种减震式扭力冲击钻井工具 | |
| CN205445462U (zh) | 液力击振步进式破岩装置 | |
| CN205225090U (zh) | 一种用于降低钻柱振动损伤的缓冲短接 | |
| CN204326973U (zh) | 切削齿具有减振功能的pdc钻头 | |
| CN203129979U (zh) | 一种机械液压式减震器 | |
| CN201661248U (zh) | 一种钻头、钻柱减振工具 | |
| CN208416451U (zh) | 新型水力激振器 | |
| CN105952385A (zh) | Pdc钻头减振增扭装置 | |
| CN208578518U (zh) | 钻井提速工具 | |
| CN211008469U (zh) | Pdc钻头自激动态平衡扭矩装置 | |
| CN204419043U (zh) | 柔性自减震钻头 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20160727 Termination date: 20200219 |