一種脈沖式鉆井接頭的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種脈沖式鉆井接頭，它包括上殼體（1）、活塞體（2）和下殼體（3），上殼體（1）由從下往上順次設(shè)置的柱體和錐體組成，活塞體（2）由活塞主體（25）、旋轉(zhuǎn)閥門（17）和中心壓圈（16）組成；下殼體（3）內(nèi)設(shè)置有與活塞體裝配孔（63），上殼體（1）的軸向緊固器A（7）與下殼體（3）的軸向緊固器B（64）對接，且下殼體（3）經(jīng)螺栓B（68）貫穿殼體連接臺階孔（61）且與殼體連接螺紋孔（13）連接固定于上殼體（1）上，旋轉(zhuǎn)閥門（17）設(shè)置于活塞腔（12）內(nèi)。本實(shí)用新型的有益效果是：能夠減少巖屑在鉆頭表面的附著，提高鉆頭的抗泥包性能；避免定向井中因鉆桿或鉆具與井壁接觸而造成的托壓現(xiàn)象。
【專利說明】
一種脈沖式鉆井接頭
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及石油天然氣、地質(zhì)勘探用鉆井鉆頭上部的接頭，特別是一種脈沖式鉆井接頭。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，PDC(聚晶金剛石復(fù)合片:polycrystallinediamond composite)鉆頭由于在井眼質(zhì)量、機(jī)械鉆速以及使用壽命等方面表現(xiàn)良好，被廣泛用于油氣開采和地質(zhì)勘探，并取得了突出的使用效果，但也存在一些局限性。在高塑性地層的使用中效果不理想，主要原因是PDC鉆頭在高塑性地層上吃入困難，難以實(shí)現(xiàn)高效率的切削。在定向鉆井時，特別是大位移井、水平井的使用過程中，整個井下工具容易產(chǎn)生托壓嚴(yán)重的問題，導(dǎo)致工具面鉆壓不夠，無法吃入地層進(jìn)行切削。在某些地層和鉆井參數(shù)下，鉆井產(chǎn)生的巖肩容易附著在鉆頭表面進(jìn)而產(chǎn)生泥包的現(xiàn)象，導(dǎo)致鉆頭失效無法繼續(xù)鉆進(jìn)。
[0003 ]針對高塑性地層PDC鉆頭切削效率低的問題，現(xiàn)有的解決方案一般為調(diào)整鉆頭設(shè)計，采用小半徑圓柱形roc或者錐形roc的作為鉆頭的切削單元。此方案雖然能提高每顆roc切削單元對地層的壓力從而提高吃入深度，但小半徑圓柱形roc和錐形PDC的切削效率比大半徑圓柱形roc低，從而導(dǎo)致整個roc鉆頭的切削效率提升不夠明顯。
[0004]針對定向鉆井，特別是大位移井、水平井鉆進(jìn)過程中容易托壓的問題，現(xiàn)在較有效的方案是采用旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向系統(tǒng)，但旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向系統(tǒng)成本比較高，需要一整套的設(shè)備的投入。
[0005]針對鉆頭泥包的問題，目前主要是通過針對不同的巖性來調(diào)整鉆井液性能、做好鉆頭選型以及采用適當(dāng)?shù)你@井工藝來避免PDC鉆頭泥包的產(chǎn)生。但在鉆遇地層性質(zhì)變化較快的時候會來不及調(diào)整而導(dǎo)致泥包的產(chǎn)生。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006]本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種能夠減少巖肩在鉆頭表面的附著，提高鉆頭的抗泥包性能;避免定向井中因鉆桿或鉆具與井壁接觸而造成的托壓現(xiàn)象的脈沖式鉆井接頭。
[0007]本實(shí)用新型的目的通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn):一種脈沖式鉆井接頭，它包括上殼體、活塞體和下殼體，上殼體由從下往上順次設(shè)置的柱體和錐體組成，柱體的底部設(shè)置有活塞腔，活塞腔的底部上且以柱體中心為圓心均勻分布有多個上部周向定位器，上部周向定位器的下部設(shè)置有斜面A，柱體柱面上且沿柱體的圓周方向均勻分布有多個軸向緊固器A和軸向凸起，軸向緊固器A上設(shè)置有垂向設(shè)置的殼體連接螺紋孔，每相鄰兩個軸向緊固器A之間均設(shè)置有軸向凸起，軸向凸起上設(shè)置有連通活塞腔的上殼體泄壓孔，錐體的外部設(shè)置有錐形外螺紋，錐體的中部設(shè)置有連通活塞腔的上部中心水孔，錐體內(nèi)還設(shè)置有連通上部中心水孔和活塞腔的注壓孔；
[0008]所述的活塞體由活塞主體、旋轉(zhuǎn)閥門和中心壓圈組成，活塞主體為柱形狀，活塞主體頂表面上且由上往下順次設(shè)置有相互連通的中心壓圈定位孔、內(nèi)活塞密封面、下部中心水孔和錐形內(nèi)螺紋，中心壓圈定位孔的底部設(shè)置有中心壓圈螺紋孔，活塞主體的柱面上設(shè)置有環(huán)形凹槽、外活塞密封面和均勻分布在活塞主體外部的徑向凸起，外活塞密封面設(shè)置于環(huán)形凹槽的上方，徑向凸起設(shè)置于環(huán)形凹槽的下方，活塞主體的頂端面上設(shè)置有與環(huán)形凹槽連通的下部周向彈簧槽、下部插銷孔和軸向泄壓孔A，下部插銷孔兩個徑向凸起之間，下部插銷孔由從上往下順次設(shè)置的螺紋孔和階梯通孔組成，下部插銷孔內(nèi)設(shè)置有下部插銷、下部插銷彈簧和下部插銷彈簧壓帽，下部插銷彈簧壓帽由外六角擰緊結(jié)構(gòu)A、外螺紋A和中心通孔組成，外螺紋A與下部插銷孔的螺紋孔連接，下部插銷上端部插入中心通孔內(nèi)，下部插銷孔的梯形通孔的大孔內(nèi)設(shè)置有下部插銷彈簧，下部插銷彈簧套在下部插銷上且其頂端部固定于下部插銷彈簧壓帽上，所述的下部周向彈簧槽內(nèi)設(shè)置有螺釘孔A，螺釘孔A內(nèi)連接有彈簧固定螺釘;所述的旋轉(zhuǎn)閥門為環(huán)形狀，旋轉(zhuǎn)閥門的中部設(shè)置有中心定位臺階孔，旋轉(zhuǎn)閥門的頂表面上且以中心定位臺階孔為圓心均勻分布有多個下部周向定位器、軸向泄壓孔B和上部插銷孔，下部周向定位器的頂部設(shè)置有與上部周向定位器的斜面A相配合的斜面B，旋轉(zhuǎn)閥門的底表面上設(shè)置有下部周向彈簧槽相對應(yīng)的上部周向彈簧槽，上部插銷孔由從上往下順次設(shè)置的螺紋孔和階梯通孔組成，上部插銷孔內(nèi)設(shè)置有上部插銷、上部插銷彈簧和上部插銷彈簧壓帽，上部插銷彈簧壓帽由外六角擰緊結(jié)構(gòu)B、外螺紋B、中心盲孔組成，夕卜螺紋B與上部插銷孔的螺紋孔連接，上部插銷設(shè)置于上部插銷孔的梯形通孔內(nèi)且其下端部插裝于中心通孔內(nèi)，上部插銷彈簧設(shè)置于該梯形通孔的大孔內(nèi)且套在上部插銷上，上部插銷彈簧的頂端部固定于中心盲孔內(nèi)，上部周向彈簧槽內(nèi)設(shè)置有螺釘孔B，螺釘孔B內(nèi)連接有彈簧固定螺釘，上部周向彈簧槽內(nèi)的彈簧固定螺釘與下部周向彈簧槽內(nèi)的彈簧固定螺釘之間連接處于拉伸狀態(tài)的周向彈簧;所述的中心壓圈為環(huán)形狀，中心壓圈的柱面上設(shè)置有定位臺階面，中心壓圈的頂部設(shè)置有臺階通孔，所述的中心壓圈穿過旋轉(zhuǎn)閥門的中心定位臺階孔裝配于活塞主體的中心壓圈定位孔內(nèi)，中心壓圈經(jīng)螺栓A貫穿臺階通孔且與中心壓圈螺紋孔連接固定于活塞主體上；
[0009]所述的下殼體為柱形狀，下殼體內(nèi)設(shè)置有與活塞體裝配孔，活塞體裝配孔上設(shè)置有多個徑向凹槽，下殼體內(nèi)還設(shè)置有連通徑向凹槽的溢流環(huán)槽，下殼體的柱面上均勻分布有多個軸向緊固器B，軸向緊固器B的頂部設(shè)置有垂向設(shè)置的殼體連接臺階孔，下殼體的頂端面上還設(shè)置有軸向凹槽和L型溢流槽，L型溢流槽連通溢流環(huán)槽和軸向凹槽；
[0010]所述的活塞主體插裝于活塞體裝配孔內(nèi)，活塞主體的徑向凸起插裝于下殼體的徑向凹槽內(nèi)，上殼體的軸向凸起插裝于軸向凹槽內(nèi)，軸向凸起內(nèi)的上殼體泄壓孔與L型溢流槽連通，上殼體的軸向緊固器A與下殼體的軸向緊固器B對接，且下殼體經(jīng)螺栓B貫穿殼體連接臺階孔且與殼體連接螺紋孔連接固定于上殼體上，所述的旋轉(zhuǎn)閥門設(shè)置于活塞腔內(nèi)。
[0011]所述的柱體上還設(shè)置有卸扣槽。
[0012]所述的彈簧固定螺釘?shù)念^部設(shè)置有彈簧裝配孔。
[0013]所述的周向彈簧的兩端均設(shè)置有圓環(huán)，圓環(huán)固定于彈簧裝配孔上。
[0014]本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn):(I)當(dāng)該接頭安裝在鉆頭上時，其產(chǎn)生的軸向脈沖可間歇性的增加鉆壓，提高鉆頭在高塑性地層中的吃入能力，同時能夠減少巖肩在鉆頭表面的附著，提高鉆頭的抗泥包性能。(2)當(dāng)該接頭安裝在兩鉆桿之間或鉆頭與其他鉆具之間時，能使附近的鉆桿或鉆具發(fā)生軸向的振動，減小與井壁與鉆桿或鉆具之間的摩阻，避免定向井中因鉆桿或鉆具與井壁接觸而造成的托壓現(xiàn)象。
【附圖說明】
[0015]圖1為脈沖式鉆井接頭爆炸圖；
[0016]圖2為上殼體結(jié)構(gòu)不意圖；
[0017]圖3為上殼體剖面圖；
[0018]圖4為活塞體爆炸圖；
[0019]圖5為活塞主體剖面圖；
[0020]圖6為下部插銷孔裝配圖；
[0021 ]圖7為下部插銷彈簧壓帽結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖8為上、下部周向彈簧槽裝配圖；
[0023]圖9為彈簧固定螺釘結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖10為周向彈貪結(jié)構(gòu)不意圖；
[0025]圖11為旋轉(zhuǎn)閥門結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖12為上部插銷孔裝配圖；
[0027]圖13為上部插銷彈簧壓帽結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖14為中心壓圈結(jié)構(gòu)不意圖；
[0029]圖15為下殼體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0030]圖16為本實(shí)用新型與上部鉆井工具和鉆頭的安裝示意圖；
[0031 ]圖17為本實(shí)用新型與兩鉆桿的安裝示意圖；
[0032]圖18為活塞體和上殼體初始狀態(tài)示意圖；
[0033]圖19為上部插銷被下部插銷頂起狀態(tài)示意圖；
[0034]圖20為活塞腔泄壓圖；
[0035]圖21為活塞腔被壓縮圖；
[0036]圖22為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)不意圖；
[0037]圖中，1-上殼體，2-活塞體，3-下殼體，4-上部中心水孔，5-錐形外螺紋，6_卸扣槽，7-軸向緊固器A，8-軸向凸起，9-上殼體泄壓孔，10-注壓孔，11-上部周向定位器，12-活塞腔，13-殼體連接螺紋孔，15-螺栓A，16-中心壓圈，17-旋轉(zhuǎn)閥門，18-周向彈簧，20-中心壓圈定位孔，21-內(nèi)活塞密封面，22-外活塞密封面，23-環(huán)形凹槽，24-徑向凸起，25-活塞主體，26-下部插銷孔，28-軸向泄壓孔A，29-中心壓圈螺紋孔，30-下部周向彈簧槽，32-下部插銷，33-下部插銷彈簧，34-下部插銷彈簧壓帽，35-軸向泄壓孔B，36-上部插銷孔，37-下部周向定位器，38-上部插銷，39-上部插銷彈簧，40-上部插銷彈簧壓帽，41-下部中心水孔，42-錐形內(nèi)螺紋，43-外六角擰緊結(jié)構(gòu)A，44-外螺紋A，45-中心通孔，46-螺釘孔A，47-彈簧固定螺釘，48-彈簧裝配孔，49-中心定位臺階孔，50-上部周向彈簧槽，51-外六角擰緊結(jié)構(gòu)B，52-外螺紋B，53-中心盲孔，54-螺釘孔B，55-圓環(huán)，56-定位臺階面，57-臺階通孔，58- L型溢流槽，59-徑向凹槽，60-軸向凹槽，61-殼體連接臺階孔，62-溢流環(huán)槽，63-活塞體裝配孔，64-軸向緊固器B，65-鉆井工具，66-鉆頭，67-鉆桿，68-螺栓B，69-高壓鉆井液。
【具體實(shí)施方式】
[0038]下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型做進(jìn)一步的描述，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍不局限于以下所述:
[0039]如圖1?22所示，一種脈沖式鉆井接頭，它包括上殼體1、活塞體2和下殼體3，上殼體I由從下往上順次設(shè)置的柱體和錐體組成，柱體上還設(shè)置有卸扣槽6，柱體的底部設(shè)置有活塞腔12，活塞腔12的底部上且以柱體中心為圓心均勻分布有多個上部周向定位器11，上部周向定位器11的下部設(shè)置有斜面A，柱體柱面上且沿柱體的圓周方向均勻分布有多個軸向緊固器A7和軸向凸起8，軸向緊固器A7上設(shè)置有垂向設(shè)置的殼體連接螺紋孔13，每相鄰兩個軸向緊固器A7之間均設(shè)置有軸向凸起8，軸向凸起8上設(shè)置有連通活塞腔12的上殼體泄壓孔9，錐體的外部設(shè)置有錐形外螺紋5，錐體的中部設(shè)置有連通活塞腔12的上部中心水孔4，錐體內(nèi)還設(shè)置有連通上部中心水孔4和活塞腔12的注壓孔10。
[0040]所述的活塞體2由活塞主體25、旋轉(zhuǎn)閥門17和中心壓圈16組成，活塞主體25為柱形狀，活塞主體25頂表面上且由上往下順次設(shè)置有相互連通的中心壓圈定位孔20、內(nèi)活塞密封面21、下部中心水孔41和錐形內(nèi)螺紋42，中心壓圈定位孔20的底部設(shè)置有中心壓圈螺紋孔29，活塞主體25的柱面上設(shè)置有環(huán)形凹槽23、外活塞密封面22和均勻分布在活塞主體25外部的徑向凸起24，外活塞密封面22設(shè)置于環(huán)形凹槽23的上方，徑向凸起24設(shè)置于環(huán)形凹槽23的下方，活塞主體25的頂端面上設(shè)置有與環(huán)形凹槽23連通的下部周向彈簧槽30、下部插銷孔26和軸向泄壓孔A28，下部插銷孔26兩個徑向凸起24之間，下部插銷孔26由從上往下順次設(shè)置的螺紋孔和階梯通孔組成，下部插銷孔26內(nèi)設(shè)置有下部插銷32、下部插銷彈簧33和下部插銷彈簧壓帽34，下部插銷彈簧壓帽34由外六角擰緊結(jié)構(gòu)A43、外螺紋A44和中心通孔45組成，外螺紋A44與下部插銷孔26的螺紋孔連接，下部插銷32上端部插入中心通孔45內(nèi)，下部插銷孔26的梯形通孔的大孔內(nèi)設(shè)置有下部插銷彈簧33，下部插銷彈簧33套在下部插銷32上且其頂端部固定于下部插銷彈簧壓帽34上，所述的下部周向彈簧槽30內(nèi)設(shè)置有螺釘孔A46，螺釘孔A46內(nèi)連接有彈簧固定螺釘47;
[0041]所述的旋轉(zhuǎn)閥門17為環(huán)形狀，旋轉(zhuǎn)閥門17的中部設(shè)置有中心定位臺階孔49，旋轉(zhuǎn)閥門17的頂表面上且以中心定位臺階孔49為圓心均勻分布有多個下部周向定位器37、軸向泄壓孔B35和上部插銷孔36，下部周向定位器37的頂部設(shè)置有與上部周向定位器11的斜面A相配合的斜面B，旋轉(zhuǎn)閥門17的底表面上設(shè)置有下部周向彈簧槽30相對應(yīng)的上部周向彈簧槽50，上部插銷孔36由從上往下順次設(shè)置的螺紋孔和階梯通孔組成，上部插銷孔36內(nèi)設(shè)置有上部插銷38、上部插銷彈簧39和上部插銷彈簧壓帽40，上部插銷彈簧壓帽40由外六角擰緊結(jié)構(gòu)B51、外螺紋B52、中心盲孔53組成，外螺紋B52與上部插銷孔36的螺紋孔連接，上部插銷38設(shè)置于上部插銷孔36的梯形通孔內(nèi)且其下端部插裝于中心通孔45內(nèi)，上部插銷彈簧39設(shè)置于該梯形通孔的大孔內(nèi)且套在上部插銷38上，上部插銷彈簧39的頂端部固定于中心盲孔53內(nèi)，上部周向彈簧槽50內(nèi)設(shè)置有螺釘孔B54，螺釘孔B54內(nèi)連接有彈簧固定螺釘47，上部周向彈簧槽50內(nèi)的彈簧固定螺釘47與下部周向彈簧槽30內(nèi)的彈簧固定螺釘47之間連接處于拉伸狀態(tài)的周向彈簧18。
[0042]所述的中心壓圈16為環(huán)形狀，中心壓圈16的柱面上設(shè)置有定位臺階面56，中心壓圈16的頂部設(shè)置有臺階通孔57，所述的中心壓圈16穿過旋轉(zhuǎn)閥門17的中心定位臺階孔49裝配于活塞主體25的中心壓圈定位孔20內(nèi)，中心壓圈16經(jīng)螺栓A15貫穿臺階通孔57且與中心壓圈螺紋孔29連接固定于活塞主體25上。
[0043]所述的下殼體3為柱形狀，下殼體3內(nèi)設(shè)置有與活塞體裝配孔63，活塞體裝配孔63上設(shè)置有多個徑向凹槽59，下殼體3內(nèi)還設(shè)置有連通徑向凹槽59的溢流環(huán)槽62，下殼體3的柱面上均勻分布有多個軸向緊固器B64，軸向緊固器B64的頂部設(shè)置有垂向設(shè)置的殼體連接臺階孔61，下殼體3的頂端面上還設(shè)置有軸向凹槽60和L型溢流槽58，L型溢流槽58連通溢流環(huán)槽62和軸向凹槽60;
[0044]所述的活塞主體25插裝于活塞體裝配孔63內(nèi)，活塞主體25的徑向凸起24插裝于下殼體3的徑向凹槽59內(nèi)，上殼體I的軸向凸起8插裝于軸向凹槽60內(nèi)，軸向凸起8內(nèi)的上殼體泄壓孔9與L型溢流槽58連通，上殼體I的軸向緊固器A7與下殼體3的軸向緊固器B64對接，且下殼體3經(jīng)螺栓B68貫穿殼體連接臺階孔61且與殼體連接螺紋孔13連接固定于上殼體I上，所述的旋轉(zhuǎn)閥門17設(shè)置于活塞腔12內(nèi)，所述的旋轉(zhuǎn)閥門17可繞中心壓圈16做周向旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。
[0045]所述的彈簧固定螺釘47的頭部設(shè)置有彈簧裝配孔48;所述的周向彈簧18的兩端均設(shè)置有圓環(huán)55，圓環(huán)55固定于彈簧裝配孔48上。
[0046]本實(shí)用新型的工作過程如下:
[0047]如圖16所示，為鉆井工具65與錐形外螺紋5螺紋連接，鉆頭66與錐形內(nèi)螺紋42螺紋連接。
[0048]如圖17所示，為一個鉆桿67與錐形外螺紋5螺紋連接，另一個鉆桿67與錐形內(nèi)螺紋42螺紋連接。
[0049]如圖18所示，在初始狀態(tài)下，由于鉆桿或鉆井工具重力的作用下，活塞腔12被活塞體2壓縮，上部周向定位器11的斜面A與下部周向定位器37的斜面B相接觸，上部周向定位器11限制了旋轉(zhuǎn)閥門17的周向移動，此時活塞主體25上的軸向泄壓孔A28與旋轉(zhuǎn)閥門17上的軸向泄壓孔B35錯開且處于不連通狀態(tài)，周向彈簧18處于拉伸狀態(tài)，而上部插銷38由于上部插銷彈簧39的作用下伸入下部插銷彈簧壓帽34的中心通孔45內(nèi)，因此上部插銷38可使活塞體2離開上部周向定位器11后，旋轉(zhuǎn)閥門17不會因為周向彈簧18的作用發(fā)生旋轉(zhuǎn)而復(fù)位。
[0050]如圖19所示，在初始狀態(tài)下，活塞腔12只與注壓孔10導(dǎo)通，高壓鉆井液69通過注壓孔10進(jìn)入活塞腔12內(nèi)，活塞體2在高壓鉆井液69壓力的作用下向下移動，當(dāng)下部插銷32的下端面接觸到下殼體3的上端面時，下部插銷32被逐漸壓入下部插銷孔26內(nèi)，下部插銷32頂起上部插銷38，當(dāng)上部插銷38被頂出下部插銷彈簧壓帽34的中心通孔45后，上部插銷38失去限制旋轉(zhuǎn)閥門17周向旋轉(zhuǎn)的作用，此時，旋轉(zhuǎn)閥門17在周向彈簧18的恢復(fù)力作用下發(fā)生旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)閥門17的旋轉(zhuǎn)方向如圖19中箭頭方向所示。
[0051]如圖20所示，當(dāng)旋轉(zhuǎn)閥門17旋轉(zhuǎn)后，活塞主體25上的軸向泄壓孔A28與旋轉(zhuǎn)閥門17上的軸向泄壓孔B35導(dǎo)通，活塞腔12中的高壓鉆井液69順次經(jīng)軸向泄壓孔B35、軸向泄壓孔A28、上殼體泄壓孔9與L型溢流槽58形成的通道、溢流環(huán)槽62流出該接頭的外部，實(shí)現(xiàn)了泄壓。
[0052]如圖21所示，泄壓完成后，由于鉆桿或鉆井工具重力的作用下，活塞體2向上運(yùn)動，下殼體3與活塞主體25分離，下部插銷32在在下部插銷彈簧33的作用下復(fù)位，隨著活塞體2的繼續(xù)運(yùn)動，當(dāng)上部周向定位器11的斜面A與下部周向定位器37的斜面B再次發(fā)生碰撞，上部周向定位器11開始擠壓下部周向定位器37，從而使下部周向定位器37發(fā)生旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而帶動旋轉(zhuǎn)閥門17發(fā)生旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)方向如圖21所示，在旋轉(zhuǎn)過程中，當(dāng)上部插銷孔36對準(zhǔn)下部插銷孔26時，上部插銷38在上部插銷彈簧39的彈簧恢復(fù)力作用下向下伸出，上部插銷38伸入下部插銷彈簧壓帽34的中心通孔45內(nèi)。此時該接頭完成了一個工作循環(huán)周期。
[0053]通過以上運(yùn)作機(jī)理，該接頭可不斷的產(chǎn)生軸向脈沖。當(dāng)該接頭安裝在鉆頭66上時，其產(chǎn)生的軸向脈沖可間歇性的增加鉆壓，提高鉆頭66在高塑性地層中的吃入能力，同時能夠減少巖肩在鉆頭66表面的附著，提高鉆頭的抗泥包性能；當(dāng)該接頭安裝在兩鉆桿67之間或鉆頭與其他鉆具之間時，能使附近的鉆桿或鉆具發(fā)生軸向的振動，減小與井壁與鉆桿或鉆具之間的摩阻，避免定向井中因鉆桿或鉆具與井壁接觸而造成的托壓現(xiàn)象。
【主權(quán)項】
1.一種脈沖式鉆井接頭，其特征在于:它包括上殼體(I)、活塞體(2)和下殼體(3)，上殼體(I)由從下往上順次設(shè)置的柱體和錐體組成，柱體的底部設(shè)置有活塞腔(12)，活塞腔(12)的底部上且以柱體中心為圓心均勻分布有多個上部周向定位器(11)，上部周向定位器(11)的下部設(shè)置有斜面A，柱體柱面上且沿柱體的圓周方向均勻分布有多個軸向緊固器A(7)和軸向凸起(8)，軸向緊固器A(7)上設(shè)置有垂向設(shè)置的殼體連接螺紋孔(13)，每相鄰兩個軸向緊固器A(7)之間均設(shè)置有軸向凸起(8)，軸向凸起(8)上設(shè)置有連通活塞腔(12)的上殼體泄壓孔(9)，錐體的外部設(shè)置有錐形外螺紋(5)，錐體的中部設(shè)置有連通活塞腔(12)的上部中心水孔(4)，錐體內(nèi)還設(shè)置有連通上部中心水孔(4)和活塞腔(12)的注壓孔(10); 所述的活塞體(2 )由活塞主體(25 )、旋轉(zhuǎn)閥門(17 )和中心壓圈(16 )組成，活塞主體(25 )為柱形狀，活塞主體(25)頂表面上且由上往下順次設(shè)置有相互連通的中心壓圈定位孔(20)、內(nèi)活塞密封面(21)、下部中心水孔(41)和錐形內(nèi)螺紋(42)，中心壓圈定位孔(20)的底部設(shè)置有中心壓圈螺紋孔(29)，活塞主體(25)的柱面上設(shè)置有環(huán)形凹槽(23)、外活塞密封面(22)和均勻分布在活塞主體(25)外部的徑向凸起(24)，外活塞密封面(22)設(shè)置于環(huán)形凹槽(23)的上方，徑向凸起(24)設(shè)置于環(huán)形凹槽(23)的下方，活塞主體(25)的頂端面上設(shè)置有與環(huán)形凹槽(23)連通的下部周向彈簧槽(30)、下部插銷孔(26)和軸向泄壓孔A(28)，下部插銷孔(26)兩個徑向凸起(24)之間，下部插銷孔(26)由從上往下順次設(shè)置的螺紋孔和階梯通孔組成，下部插銷孔(26)內(nèi)設(shè)置有下部插銷(32)、下部插銷彈簧(33)和下部插銷彈簧壓帽(34)，下部插銷彈簧壓帽(34)由外六角擰緊結(jié)構(gòu)A(43)、外螺紋A(44)和中心通孔(45)組成，外螺紋A(44)與下部插銷孔(26)的螺紋孔連接，下部插銷(32)上端部插入中心通孔(45)內(nèi)，下部插銷孔(26)的梯形通孔的大孔內(nèi)設(shè)置有下部插銷彈簧(33)，下部插銷彈簧(33)套在下部插銷(32)上且其頂端部固定于下部插銷彈簧壓帽(34)上，所述的下部周向彈簧槽(30)內(nèi)設(shè)置有螺釘孔A(46)，螺釘孔A(46)內(nèi)連接有彈簧固定螺釘(47);所述的旋轉(zhuǎn)閥門(17)為環(huán)形狀，旋轉(zhuǎn)閥門(17)的中部設(shè)置有中心定位臺階孔(49)，旋轉(zhuǎn)閥門(17)的頂表面上且以中心定位臺階孔(49)為圓心均勻分布有多個下部周向定位器(37)、軸向泄壓孔B(35)和上部插銷孔(36)，下部周向定位器(37)的頂部設(shè)置有與上部周向定位器(11)的斜面A相配合的斜面B，旋轉(zhuǎn)閥門(17)的底表面上設(shè)置有下部周向彈簧槽(30)相對應(yīng)的上部周向彈簧槽(50)，上部插銷孔(36)由從上往下順次設(shè)置的螺紋孔和階梯通孔組成，上部插銷孔(36)內(nèi)設(shè)置有上部插銷(38)、上部插銷彈簧(39)和上部插銷彈簧壓帽(40)，上部插銷彈簧壓帽(40)由外六角擰緊結(jié)構(gòu)B(51)、外螺紋B(52)、中心盲孔(53)組成，外螺紋B(52)與上部插銷孔(36)的螺紋孔連接，上部插銷(38)設(shè)置于上部插銷孔(36)的梯形通孔內(nèi)且其下端部插裝于中心通孔(45)內(nèi)，上部插銷彈簧(39)設(shè)置于該梯形通孔的大孔內(nèi)且套在上部插銷(38)上，上部插銷彈簧(39)的頂端部固定于中心盲孔(53)內(nèi)，上部周向彈簧槽(50)內(nèi)設(shè)置有螺釘孔B(54)，螺釘孔B(54)內(nèi)連接有彈簧固定螺釘(47)，上部周向彈簧槽(50)內(nèi)的彈簧固定螺釘(47)與下部周向彈簧槽(30)內(nèi)的彈簧固定螺釘(47)之間連接處于拉伸狀態(tài)的周向彈簧(18);所述的中心壓圈(16)為環(huán)形狀，中心壓圈(16)的柱面上設(shè)置有定位臺階面(56)，中心壓圈(16)的頂部設(shè)置有臺階通孔(57)，所述的中心壓圈(16)穿過旋轉(zhuǎn)閥門(17)的中心定位臺階孔(49)裝配于活塞主體(25)的中心壓圈定位孔(20)內(nèi)，中心壓圈(16)經(jīng)螺栓A(15)貫穿臺階通孔(57)且與中心壓圈螺紋孔(29)連接固定于活塞主體(25)上； 所述的下殼體(3)為柱形狀，下殼體(3)內(nèi)設(shè)置有與活塞體裝配孔(63)，活塞體裝配孔(63)上設(shè)置有多個徑向凹槽(59)，下殼體(3)內(nèi)還設(shè)置有連通徑向凹槽(59)的溢流環(huán)槽(62)，下殼體(3)的柱面上均勻分布有多個軸向緊固器B(64)，軸向緊固器B(64)的頂部設(shè)置有垂向設(shè)置的殼體連接臺階孔(61)，下殼體(3)的頂端面上還設(shè)置有軸向凹槽(60)和L型溢流槽(58)，L型溢流槽(58)連通溢流環(huán)槽(62)和軸向凹槽(60); 所述的活塞主體(25)插裝于活塞體裝配孔(63)內(nèi)，活塞主體(25)的徑向凸起(24)插裝于下殼體(3)的徑向凹槽(59)內(nèi)，上殼體(I)的軸向凸起(8)插裝于軸向凹槽(60)內(nèi)，軸向凸起(8)內(nèi)的上殼體泄壓孔(9)與L型溢流槽(58)連通，上殼體(I)的軸向緊固器A(7)與下殼體(3)的軸向緊固器B(64)對接，且下殼體(3)經(jīng)螺栓B(68)貫穿殼體連接臺階孔(61)且與殼體連接螺紋孔(13)連接固定于上殼體(I)上，所述的旋轉(zhuǎn)閥門(17)設(shè)置于活塞腔(12)內(nèi)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種脈沖式鉆井接頭，其特征在于:所述的柱體上還設(shè)置有卸扣槽(6)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種脈沖式鉆井接頭，其特征在于:所述的彈簧固定螺釘(47)的頭部設(shè)置有彈簧裝配孔(48)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種脈沖式鉆井接頭，其特征在于:所述的周向彈簧(18)的兩端均設(shè)置有圓環(huán)(55)，圓環(huán)(55)固定于彈簧裝配孔(48)上。
【文檔編號】E21B19/086GK205618100SQ201620476708
【公開日】2016年10月5日
【申請日】2016年5月24日
【發(fā)明人】李宗濤, 張建華
【申請人】成都迪普金剛石鉆頭有限責(zé)任公司