一种多级脉冲振荡螺杆

专利主权项内容

1.一种多级脉冲振荡螺杆，主要由旁通阀总成(1)、第一脉冲总成(2)、马达总成(3)、万向轴总成(4)、第二脉冲总成(5)和传动总成(6)组成；所述旁通阀总成(1)用于控制钻井液流向；所述第一脉冲总成(2)置于所述马达总成(3)上方，用于将马达总成(3)产生的旋转机械能转换为第一脉冲总成(2)的脉冲作用和轴向冲击；所述马达总成(3)用于将钻井液的液体压力能转换为马达转子(33)的旋转机械能；所述万向轴总成(4)用于将马达转子(33)的偏心转动转换为绕轴心的定轴转动；所述第二脉冲总成(5)置于万向轴总成(4)下方，用于将马达总成(3)产生的旋转机械能转换为第二脉冲总成(5)的脉冲作用；所述传动总成(6)用于将马达总成(3)产生的旋转机械能传递至钻头；所述第一脉冲总成(2)设有第一脉冲上壳体(21)、冲锤(22)、第二弹簧(23)、第一脉冲下壳体(24)、静阀(25)、动阀(26)、动阀座(27)、防掉杆(28)和第一挡环(29)；所述第一脉冲上壳体(21)设有第二中心流道(201)和第一抵台(202)；所述冲锤(22)设有第一轴向流道(203)、第二轴向流道(204)和第二抵台(205)；所述第一轴向流道(203)与第二中心流道(201)周期性连通；所述第二轴向流道(204)与第二中心流道(201)常通；所述第二弹簧(23)一端抵靠于第一脉冲上壳体(21)下方，一端抵靠于第二抵台(205)上方；所述第一脉冲下壳体(24)设有第三抵台(206)、静阀槽(207)和第四抵台(212)；所述静阀(25)安装于所述静阀槽(207)内；所述动阀座(27)设有动阀槽(208)和第一径向流道(209)；所述动阀(26)安装于动阀槽(208)内；所述防掉杆(28)设有第一轴肩(210)；所述动阀座(27)下方抵靠于第一轴肩(210)上并通过螺纹连接于防掉杆(28)上方；所述第一挡环(29)设有第三轴向流道(211)；所述第一挡环(29)抵靠于第四抵台(212)上；所述冲锤(22)与静阀(25)之间形成第一腔体(7)；特别地：初始状态时，冲锤(22)在第二弹簧(23)的作用下抵靠于第三抵台(206)上；当钻进液进入时，所述动阀(26)、动阀座(27)和防掉杆(28)随马达转子(33)一起转动，当动阀(26)转至于静阀(25)过流面积最小时，第一腔体(7)内产生水锤作用，同时，在局部高压的作用下推动冲锤(22)向上压缩第二弹簧(23)，当冲锤(22)向上运动至与第二抵台(202)接触时，第一轴向流道(203)与第二中心流道(201)不连通，轴向流道面积减小，产生二次水锤作用；动阀(26)继续转动至与静阀(25)过流面积最大时，第一腔体(7)内处于低压状态，冲锤(22)在第二弹簧(23)和钻井液压力能的共同作用下，加速向下冲击第一脉冲下壳体(24)产生轴向冲击；所述第二脉冲总成(5)设有二级脉冲外壳(51)和水帽(52)；所述二级脉冲外壳(51)设有第一径向凹槽(504)；所述水帽(52)设有第二径向流道(501)、第三径向流道(502)和水帽中心孔(503)；所述第二径向流道(501)和第三径向流道(502)与水帽中心孔(503)常通；所述第三径向流道(502)与第一径向凹槽(504)间歇连通；特别地：当水帽(52)转至第三径向流道(502)与第一径向凹槽(504)连通时，大部分钻井液从第三径向流道(502)进入水帽中心孔(503)，小部分钻井液从第二径向流道(501)进入水帽中心孔(503)；当水帽(52)继续旋转至第三径向流道(502)与第一径向凹槽(504)不连通时，大部分钻井液不能从第三径向流道(502)进入水帽中心孔(503)，小部分钻井液继续从第二径向流道(501)进入水帽中心孔(503)，在第一径向凹槽(504)处产生水锤作用。