申请/专利权人：西南石油大学;南通谐铭科技有限公司;四川谐铭科技有限公司

申请日：2023-10-14

公开（公告）日：2023-12-12

公开（公告）号：CN117211670A

主分类号：E21B4/00

分类号：E21B4/00

优先权：

专利状态码：在审-实质审查的生效

法律状态：2023.12.29#实质审查的生效;2023.12.12#公开

摘要：本发明公开了一种用于石油钻井等领域中减震稳扭扭冲钻井提速工具，包括螺杆马达传动单元、旋转冲击单元、纵向减震单元和扭转稳定单元。其技术方案是：定子和旋转冲击轴之间通过螺纹连接，钻井液带动定子和旋转冲击轴旋转，通过齿轮传动带动拨杆转动，拨杆拨动冲击转盘实现冲击；上滑动轴受力压缩环形弹簧实现纵向减震功能；下滑动轴和扭转套筒通过销连接，扭转套筒上螺旋花键和扭转壳体上螺旋槽啮合，在受到大扭转力时会发生相对转动，将扭转力转化为轴向力，扭转套筒下的碟形弹簧吸收轴向力，实现扭转稳定功能。本发明的减震稳扭扭冲钻井提速工具，复合旋转冲击和减震稳扭功能于一体，可以有效抑制钻头的不规则震动，保证钻头平稳快速钻进。

主权项：1.减震稳扭扭冲钻井提速工具，其特征在于：所述减震稳扭扭冲钻井提速工具包括螺杆马达传动单元、旋转冲击单元、纵向减震单元和扭转稳定单元；所述螺杆马达传动单元包括冲击套筒（1）、转子顶环（2）、转子（3）、定子（4）、转子底环（5）；所述螺杆马达传动单元由高压泥浆驱动螺杆马达转子转动；所述螺杆马达传动单元上部接钻杆；所述转子（3）和定子（4）之间有间隙；所述转子顶环（2）圆周上有圆形孔，钻井液从圆形孔进入螺杆马达，冲击转子（3）旋转；所述定子（4）和转子底环（5）之间通过螺纹连接；钻井液从螺杆马达下端流出，从旋转冲击主轴（6）斜孔流入工具内部流道；所述转子底环（5）和旋转冲击主轴（6）之间有密封圈；所述旋转冲击单元包括旋转冲击主轴（6）、行星架（7）、中间齿轮（8）、内齿轮（9）、齿轮轴（10）、套筒轴承（11）、冲击杆齿轮（12）、复位主动轮（13）、定位套筒（14）、内轴承（15）、冲击轴承（16）、固定盘（17）、冲击转盘（18）、冲击轴（19）、冲击拨杆（20）、修正块（21）、复位拨杆（37）、冲击转盘轴承（38）、复位轴（39）、复位轴承（40）、复位杆齿轮（41）、连接架（42）；所述行星架（7）和旋转冲击主轴（6）之间通过键连接实现周向定位；所述行星架（7）和中间齿轮（8）之间为间隙配合；所述复位主动轮（13）与旋转冲击主轴（6）之间通过键连接实现周向定位；所述旋转冲击主轴（6）通过螺纹与转子（3）连接；所述转子（3）带动旋转冲击主轴（6）旋转；所述中间齿轮（8）、内齿轮（9）组成行星轮系，在旋转冲击主轴（6）轴上齿轮带动下旋转；所述中间齿轮（8）的数量为3个，均匀分布；所述齿轮轴（10）和旋转冲击主轴（6）之间有套筒轴承（11）；所述冲击杆齿轮（12）和冲击轴（19）之间通过键连接实现周向定位；所述固定盘（17）结构上有定位块结构和冲击套筒（1）上的定位槽配合，实现周向定位；所述固定盘（17）和冲击轴（19）之间有冲击轴承（16）；所述固定盘（17）和旋转冲击主轴（6）之间有内轴承（15）；所述冲击转盘（18）和旋转冲击主轴（6）之间有冲击转盘轴承（38）；所述固定盘（17）和复位轴（39）之间有复位轴承（40）；所述冲击杆齿轮（12）旋转带动冲击轴（19）上的冲击拨杆（20）转动，冲击拨杆（20）拨动冲击转盘（18）冲击冲击套筒（1）；所述复位杆齿轮（41）带动复位轴（39）上的复位拨杆（37）旋转，复位拨杆（37）拨动冲击转盘（18）复位；所述冲击拨杆（20）和复位拨杆（37）相同频率交错拨动，实现冲击转盘（18）的冲击和复位；所述纵向减震单元包括压缩壳体（22）、上滑动轴（23）、一组环形弹簧（24）、支撑环（25）、弹簧下扣（26）、弹簧上扣（27）、中间套筒（28）、扭转壳体（29）；所述上滑动轴（23）可在压缩壳体内移动；所述纵向减震单元上部与冲击套筒（1）连接，下部与中间套筒（28）连接；所述上滑动轴（23）受到轴向震动时会压缩一组环形弹簧（24）；所述上滑动轴（23）和压缩壳体（22）之间有密封；所述扭转稳定单元包括压力补偿器（30）、一组碟形弹簧（31）、扭转套筒（32）、销（33）、下部套筒（34）、止动环（35）、下滑动轴（36）；所述下滑动轴（36）通过螺纹与上滑动轴（23）连接，下滑动轴（36）通过销（33）传递扭转力到扭转套筒（32）；所述扭转稳定单元上部与中间套筒（28）连接，下部与下部套筒（34）连接；所述扭转套筒（32）上的螺旋花键和扭转壳体（29）上的螺旋槽啮合；所述下滑动轴（36）受到大扭转力旋转，带动扭转套筒（32）沿螺旋槽旋转，产生轴向位移作用在一组碟形弹簧（31）上；所述下滑动轴（36）和下部套筒（34）之间有密封；所述止动环（35）与下部套筒（34）下部通过螺纹连接。

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