CN207598183U - 一种钻井取心用液压旋冲工具 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及石油天然气勘探开发钻井取心技术领域，特别涉及一种钻井取心用液压旋冲工具。该装置的上接头、连接筒、轴承壳体、连接接头和冲锤套顺次连接，上接头内安装螺杆马达，螺杆马达的转子通过万向节与导流帽相连接，导流帽侧壁上设有导流孔道，导流帽、传动轴、砧体接头顺次连接，传动轴和轴承壳体之间设置轴承组，传动轴上套装有弹簧和冲锤。本实用新型实现了提高钻头吃入的深度和破岩效率，显著提高了机械钻速和单只钻头的进尺，避免小井眼假钻压、钻具弯曲现象的发生，克服钻具重力分力、浮力和摩擦阻力的影响，获得稳定的钻压，延长钻头的使用寿命，减少井下事故，保证井身质量，提高钻井取心施工质量。
Description
技术领域：
本实用新型涉及石油天然气勘探开发钻井取心技术领域，特别涉及一种钻井取心用液压旋冲工具。
背景技术：
钻井取心施工过程中，传统的刚性加压方式在取心过程中存在许多不可避免的弊病，如送钻不均匀、跳钻、管体弯曲、假钻压等等，这些弊病都严重影响着机械钻速、钻头寿命；容易导致取心过程中岩心破碎，堵心等现象的发生，严重影响了钻井取心的施工质量。
实用新型内容：
本实用新型要解决的技术问题是提供一种钻井取心用液压旋冲工具，该装置实现了提高钻头吃入的深度和破岩效率，显著提高了机械钻速和单只钻头的进尺，避免小井眼假钻压、钻具弯曲现象的发生，克服钻具重力分力、浮力和摩擦阻力的影响，获得稳定的钻压，延长钻头的使用寿命，减少井下事故，保证井身质量，提高钻井取心施工质量。克服了现有钻井取心机械钻速低，钻头寿命短，破岩效率低，取心过程中易发生岩心破碎，堵心等现象，钻井取心的施工质量低的不足。
本实用新型所采取的技术方案是：一种钻井取心用液压旋冲工具，包括上接头和连接筒；上接头、连接筒、轴承壳体、连接接头和冲锤套顺次连接，上接头内安装螺杆马达，螺杆马达的转子通过万向节与导流帽相连接，导流帽侧壁上设有导流孔道，导流帽、传动轴、砧体接头顺次连接，传动轴和轴承壳体之间设置轴承组，传动轴上套装有弹簧和冲锤，弹簧上下端分别顶在连接接头下端面和冲锤上端面上，冲锤能够沿着冲锤套轴向滑动，冲锤不能旋转，冲锤下端面设计为高低起伏的凸凹结构，砧体接头上端面安装有与冲锤下端面凹凸结构相匹配的凸轮。
螺杆马达的定子固定在上接头内，转子上端连接防掉帽。
轴承壳体与导流帽之间通过O型密封圈Ⅰ密封，连接接头与轴承壳体之间通过O型密封圈Ⅱ密封，传动轴与连接接头之间通过O型密封圈Ⅲ密封，传动轴与砧体接头之间通过O型密封圈Ⅳ密封。
轴承组采用硬质合金径向轴承，在硬质合金径向轴承中间设有一组推力轴承。
冲锤外侧设计成六方形外壁，冲锤套内部设计成与冲锤外侧相匹配的六方形内壁。
本实用新型的有益效果是：本实用新型实现了提高钻头吃入的深度和破岩效率，显著提高了机械钻速和单只钻头的进尺，避免小井眼假钻压、钻具弯曲现象的发生，克服钻具重力分力、浮力和摩擦阻力的影响，获得稳定的钻压，延长钻头的使用寿命，减少井下事故，保证井身质量，提高钻井取心施工质量。
附图说明：
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步详细的说明。
图1为本实用新型的结构示意图。
图2为冲锤下端面结构示意图。
图3为砧体接头上端面结构示意图。
具体实施方式：
如图1、图2、图3所示，一种钻井取心用液压旋冲工具，包括上接头1和连接筒6；上接头1、连接筒6、轴承壳体9、连接接头13和冲锤套17顺次连接，上接头1内安装螺杆马达，螺杆马达的转子4通过万向节5与导流帽7相连接，导流帽7侧壁上设有导流孔道，导流帽7将通过定子3和转子4的钻井液进行分流至钻头；导流帽7、传动轴14、砧体接头19顺次连接，传动轴14和轴承壳体9之间设置轴承组10，传动轴14上套装有弹簧15和冲锤16，弹簧15上下端分别顶在连接接头13下端面和冲锤16上端面上，冲锤16能够沿着冲锤套17轴向滑动，冲锤16不能旋转，冲锤16下端面设计为高低起伏的凸凹结构，凸凹部分圆周均匀分布。砧体接头19上端面安装有与冲锤16下端面凹凸结构相匹配的凸轮。
螺杆马达的定子3固定在上接头1内，定子3通过橡胶硫化的方式固定在上接头1内孔中，转子4上端连接防掉帽2，防掉帽2的作用是由于异常原因造成连接筒6断裂或各部件间脱扣时防止转子4落井。
轴承壳体9与导流帽7之间通过O型密封圈Ⅰ8密封，连接接头13与轴承壳体9之间通过O型密封圈Ⅱ11密封，传动轴14与连接接头13之间通过O型密封圈Ⅲ12密封，传动轴14与砧体接头19之间通过O型密封圈Ⅳ18密封。
轴承组10采用硬质合金径向轴承，在硬质合金径向轴承中间设有一组推力轴承。轴承组10能够同时承受钻压所产生的轴向和径向负荷。
冲锤16外侧设计成六方形外壁，冲锤套17内部设计成与冲锤16外侧相匹配的六方形内壁。
钻井取心施工时，本实用新型作为钻具组合中的一部分接在取心工具上部，钻井的钻压和扭矩通过上接头1、连接筒6、轴承壳体9、连接接头13和冲锤套17传递到取心工具，并通过取心工具传递到取心钻头。钻井液驱动螺杆马达高速旋转，通过万向节5将螺杆马达的行星运动转变为定轴转动，带动导流帽7、传动轴14和砧体接头19旋转。砧体接头19在旋转时，上部的凸轮不断与冲锤16的凸凹结构啮合、相对交错，交错时砧体接头19凸轮沿冲锤16的凸凹结构斜面爬升，迫使弹簧15压缩并蓄能；啮合时砧体接头19突然下降，弹簧15加速冲锤16下落，冲锤16撞击砧体接头19的一瞬间产生冲击载荷。撞击完成之后，砧体接头19在传动轴14带动下继续旋转运动，冲锤16与砧体接头19不断交错、啮合，产生周期性冲击载荷。冲击载荷传递到钻头与静钻压叠加，增大了钻头吃入的深度和岩石的破碎，提高机械钻速。
可以理解的是，以上关于本实用新型的具体描述，仅用于说明本实用新型而并非受限于本实用新型实施例所描述的技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本实用新型进行修改或等同替换，以达到相同的技术效果；只要满足使用需要，都在本实用新型的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种钻井取心用液压旋冲工具，包括上接头(1)和连接筒(6)；其特征在于：上接头(1)、连接筒(6)、轴承壳体(9)、连接接头(13)和冲锤套(17)顺次连接，上接头(1)内安装螺杆马达，螺杆马达的转子(4)通过万向节(5)与导流帽(7)相连接，导流帽(7)侧壁上设有导流孔道，导流帽(7)、传动轴(14)、砧体接头(19)顺次连接，传动轴(14)和轴承壳体(9)之间设置轴承组(10)，传动轴(14)上套装有弹簧(15)和冲锤(16)，弹簧(15)上下端分别顶在连接接头(13)下端面和冲锤(16)上端面上，冲锤(16)能够沿着冲锤套(17)轴向滑动，冲锤(16)不能旋转，冲锤(16)下端面设计为高低起伏的凸凹结构，砧体接头(19)上端面安装有与冲锤(16)下端面凹凸结构相匹配的凸轮。
2.按照权利要求1所述的钻井取心用液压旋冲工具，其特征在于：所述螺杆马达的定子(3)固定在上接头(1)内，转子(4)上端连接防掉帽(2)。
3.按照权利要求1所述的钻井取心用液压旋冲工具，其特征在于：所述轴承壳体(9)与导流帽(7)之间通过O型密封圈Ⅰ(8)密封，连接接头(13)与轴承壳体(9)之间通过O型密封圈Ⅱ(11)密封，传动轴(14)与连接接头(13)之间通过O型密封圈Ⅲ(12)密封，传动轴(14)与砧体接头(19)之间通过O型密封圈Ⅳ(18)密封。
4.按照权利要求1所述的钻井取心用液压旋冲工具，其特征在于：所述轴承组(10)采用硬质合金径向轴承，在硬质合金径向轴承中间设有一组推力轴承。
5.按照权利要求1所述的钻井取心用液压旋冲工具，其特征在于：所述冲锤(16)外侧设计成六方形外壁，冲锤套(17)内部设计成与冲锤(16)外侧相匹配的六方形内壁。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110374495A (zh) * | 2019-08-26 | 2019-10-25 | 山东陆海石油技术股份有限公司 | 一种高频周向冲击式螺杆钻具结构 |
| CN116464411A (zh) * | 2023-05-09 | 2023-07-21 | 山东省地质矿产勘查开发局第七地质大队（山东省第七地质矿产勘查院） | 一种地质钻探用防掉钻取芯装置 |
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| CN116464411B (zh) * | 2023-05-09 | 2024-02-23 | 山东省地质矿产勘查开发局第七地质大队（山东省第七地质矿产勘查院） | 一种地质钻探用防掉钻取芯装置 |
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