本发明专利技术涉及一种用于深层致密油气井的钻采装置，属石油天然气钻井工具技术领域。它由锤击总成等构成，上承载外筒和下承载外筒内安装有冲击锤杆，冲击锤杆上通过下定位锁紧螺母安装的调整轴承座上装有轴向传动轴承；冲击锤杆上装有相互贴紧配合的上径向内动载套和上径向外动载套、下径向内动载套和下径向外动载套；冲击锤杆上通过弹性体座套安装有弹性体，冲击锤杆上通过下承载筒锁紧螺母安装有动力锤和信号收/发总成、通过锤头锁紧螺母安装有锤头；钢硬度强，钻进速度快，寿命长，钻井周期短，开采成本低，可采集钻井信息并无线回传处理。解决了现有技术钻进速度慢，周期长，易损坏钻头，且无配套采集回传设施，施工效率低，开采成本高的问题。
【技术实现步骤摘要】
一种用于深层致密油气井的钻采装置
本专利技术涉及一种用于深层致密油气井的钻采装置，属石油天然气钻井工具
技术介绍
随着页岩油气、致密油气趋向更深更硬地层的开采，对钻井工具的钢硬度和钻井工艺的要求越来越高。传统的钻井工具在对页岩油气井、致密油气井的钻井操作中，不仅钻进速度慢、周期长，而且钻头损坏严重，且无配套采集回传设施进行时时监控和进行相关处理,导致施工效率低，开采成本高，已不能适应和满足当前对硬地质层复杂井的钻井需求，亟待研制一款特别适合硬地质层工况复杂井钻井施工，钢硬度强，钻进速度快，使用寿命长，有效缩短钻井周期，大大降低开采成本，结构简单，操作方便的用于致密油气井的可调频钻采装置，以满足当前石油天然气行业对硬地质层工况复杂井钻井工具的迫切需求。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，针对上述现有技术的不足，提供一种特别适合硬地质层工况复杂深井的钻井施工，钢硬度强，钻进速度快，使用寿命长，有效缩短钻井周期，大大降低开采成本，且可时时采集钻井信息并无线回传处理；结构简单，操作方便的用于致密油气井的钻采装置。本专利技术是通过如下的技术方案来实现上述目的的：一种用于深层致密油气井的钻采装置，它由承载总成、传动受载总成、锤击总成、信号收/发总成构成，其特征在于：承载总成包括上承载外筒、下承载外筒、冲击锤杆、扶正器、下承载筒锁紧螺母、下定位锁紧螺母、座套限位器；传动受载总成包括锤杆上锁紧螺母、上径向内动载套、上径向外动载套、调整轴承座、轴向传动轴承、下径向内动载套、下径向外动载套；锤击总成包括弹性体、弹性体座套、弹性体接触限位器、下承载筒锁紧螺母、动力锤、锤头锁紧螺母、锤头；信号收/发总成包括电源、感应器、中央处理系统、无线传输系统、数据存储系统；上承载外筒和下承载外筒通过螺纹装接成一体，上承载外筒和下承载外筒内通过锤杆上锁紧螺母安装有冲击锤杆，冲击锤杆上通过下定位锁紧螺母安装有调整轴承座，调整轴承座上安装有轴向传动轴承，作轴向固定和承受轴向力；冲击锤杆上安装有相互贴紧配合的上径向内动载套和上径向外动载套，承受上部径向力；冲击锤杆上安装有相互贴紧配合的下径向内动载套和下径向外动载套，承受下部径向力；冲击锤杆上通过弹性体座套安装有弹性体，弹性体与弹性体座套之间安装有弹性体接触限位器，冲击锤杆上通过下承载筒锁紧螺母安装有动力锤和信号收/发总成，冲击锤杆上通过锤头锁紧螺母安装有锤头；信号收/发总成与整机主控设备无线连接。所述的承载总成为动力承载机构，承载总成的冲击锤杆上安装连接有包括：上承载外筒、下承载外筒、扶正器、下承载筒锁紧螺母、下定位锁紧螺母、座套限位器、传动受载总成、锤击总成和信号收/发总成。所述的传动受载总成为动力传动和载荷机构，将动力传递至锤击总成，同时承受径向载荷；传动受载总成的上径向内动载套外圈与上径向外动载套内圈配合，承受整机装置上部产生的径向力；传动受载总成的轴向传动轴承既承受轴向力，又同时传递传动动力；传动受载总成的下径向内动载套外圈与下径向外动载套内圈配合，承受整机装置下部产生的径向力。所述的锤击总成为受控执行机构，锤击总成的动力锤产生旋转的锤击力传递给锤头，锤头直接作用于钻头；动力锤产生轴向锤击力反作用于弹性体，弹性体直接作用于动力锤，动力锤给地层施加锤击作用力。所述的信号收/发总成将锤击总成对地层的冲击信号及其时时钻井作业过程中井底的相关信息，通过无线传输系统回传至地面整机主控设备，中央处理系统根据整机主控设备发出的指令控制锤击总成的锤击频次；数据存储系统为SD卡，临时存储信号数据；电源为盒装锂电池，更换方便；感应器为压电感应器，感应锤击总成的锤击信息。本专利技术与现有技术相比的有益效果在于：该用于深层致密油气井的钻采装置，通过承载总成安装动力承载部件，通过传动受载总成将动力传递至锤击总成，同时承受径向方向的载荷，通过锤击总成将旋转、冲击作用力传递至锤头，锤头直接作用于钻头，提供快速破碎岩石的动力，提高机械钻速，缩短钻井周期，大大降低油气开采的成本；通过信号收/发总成可将锤击总成对地层的冲击信号及时时钻井作业过程中井底的相关信息回传至地面整机主控设备，实现对锤击总成的锤击频次的控制和及时掌控井底钻进信息。该用于深层致密油气井的钻采装置结构简单，钢硬度强，制造周期短、成本低，使用方便，产生的经济效益高，特别适合硬地质层及工况复杂井的钻井施工，十分有利于大规模推广和使用。解决了现有技术对页岩油气井、致密油气井的钻井操作过程，不仅钻进速度慢，周期长，钻头损坏严重，而且无配套采集回传设施进行时时监控和进行相关处理,导致施工效率低，开采成本高，难以满足当前对硬地质层复杂井钻井需求的问题。附图说明图1为一种用于深层致密油气井的钻采装置的整体结构示意图。图中：1、冲击锤杆，2、锤杆上锁紧螺母，3、上径向内动载套，4、上径向外动载套，5、上承载外筒，6、轴向传动轴承，7、下定位锁紧螺母，8、调整轴承座，9、下承载外筒，10、座套限位器，11、弹性体接触限位器，12、电源，13、感应器，14、弹性体，15、扶正器，16、动力锤，17、中央处理系统，18、无线传输系统，19、数据存储系统，20、下径向内动载套，21、下径向外动载套，22、下承载筒锁紧螺母，23、锤头锁紧螺母，24、锤头，25、弹性体座套。具体实施方式下面结合附图对该用于深层致密油气井的钻采装置的实施方式作进一步详细说明（参见图1）：一种用于深层致密油气井的钻采装置，它由承载总成、传动受载总成、锤击总成、信号收/发总成构成；承载总成包括上承载外筒5、下承载外筒9、冲击锤杆1、扶正器15、下承载筒锁紧螺母22、下定位锁紧螺母7、座套限位器10；传动受载总成包括锤杆上锁紧螺母2、上径向内动载套3、上径向外动载套4、调整轴承座8、轴向传动轴承6、下径向内动载套20、下径向外动载套21；锤击总成包括弹性体14、弹性体座套25、弹性体接触限位器11、下承载筒锁紧螺母22、动力锤16、锤头锁紧螺母23、锤头24；信号收/发总成包括电源12、感应器13、中央处理系统17、无线传输系统18、数据存储系统19；上承载外筒5和下承载外筒9通过螺纹装接成一体，上承载外筒5和下承载外筒9内通过锤杆上锁紧螺母2安装有冲击锤杆1，冲击锤杆1上通过下定位锁紧螺母7安装有调整轴承座8，调整轴承座8上安装有轴向传动轴承6，作轴向固定和承受轴向力；冲击锤杆1上安装有相互贴紧配合的上径向内动载套3和上径向外动载套4，承受上部径向力；冲击锤杆1上安装有相互贴紧配合的下径向内动载套20和下径向外动载套21，承受下部径向力；冲击锤杆1上通过弹性体座套25安装有弹性体14，弹性体14与弹性体座套25之间安装有弹性体接触限位器11，冲击锤杆1上通过下承载筒锁紧螺母22安装有动力锤16和信号收/发总成，冲击锤杆1上通过锤头锁紧螺母23安装有锤头24；信号收/发总成与整机主控设备无线连接。所述的承载总成为动力承载机构，承载总成的冲击锤杆1上安装连接有包括：上承载外筒5、下承载外筒9、扶正器15、下承载筒锁紧螺母22、下定位锁紧螺母7、座套限位器10、传动受载总成、锤击总成和信号收/发总成。所述的传动受载总成为动力传动和载荷机构，将动力传递至锤击总成，同时承受径向载荷；传动受载总成的上径向内本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于深层致密油气井的钻采装置，它由承载总成、传动受载总成、锤击总成、信号收/发总成构成，其特征在于：承载总成包括上承载外筒（5）、下承载外筒（9）、冲击锤杆（1）、扶正器（15）、下承载筒锁紧螺母（22）、下定位锁紧螺母（7）、座套限位器（10）；传动受载总成包括锤杆上锁紧螺母（2）、上径向内动载套（3）、上径向外动载套（4）、调整轴承座（8）、轴向传动轴承（6）、下径向内动载套（20）、下径向外动载套（21）；锤击总成包括弹性体（14）、弹性体座套（25）、弹性体接触限位器（11）、下承载筒锁紧螺母（22）、动力锤（16）、锤头锁紧螺母（23）、锤头（24）；信号收/发总成包括电源（12）、感应器（13）、中央处理系统（17）、无线传输系统（18）、数据存储系统（19）；上承载外筒（5）和下承载外筒（9）通过螺纹装接成一体，上承载外筒（5）和下承载外筒（9）内通过锤杆上锁紧螺母（2）安装有冲击锤杆（1），冲击锤杆（1）上通过下定位锁紧螺母（7）安装有调整轴承座（8），调整轴承座（8）上安装有轴向传动轴承（6），作轴向固定和承受轴向力；冲击锤杆（1）上安装有相互贴紧配合的上径向内动载套（3）和上径向外动载套（4），承受上部径向力；冲击锤杆（1）上安装有相互贴紧配合的下径向内动载套（20）和下径向外动载套（21），承受下部径向力；冲击锤杆（1）上通过弹性体座套（25）安装有弹性体（14），弹性体（14）与弹性体座套（25）之间安装有弹性体接触限位器（11），冲击锤杆（1）上通过下承载筒锁紧螺母（22）安装有动力锤（16）和信号收/发总成，冲击锤杆（1）上通过锤头锁紧螺母（23）安装有锤头（24）；信号收/发总成与整机主控设备无线连接。...
【技术特征摘要】
1.一种用于深层致密油气井的钻采装置，它由承载总成、传动受载总成、锤击总成、信号收/发总成构成，其特征在于：承载总成包括上承载外筒（5）、下承载外筒（9）、冲击锤杆（1）、扶正器（15）、下承载筒锁紧螺母（22）、下定位锁紧螺母（7）、座套限位器（10）；传动受载总成包括锤杆上锁紧螺母（2）、上径向内动载套（3）、上径向外动载套（4）、调整轴承座（8）、轴向传动轴承（6）、下径向内动载套（20）、下径向外动载套（21）；锤击总成包括弹性体（14）、弹性体座套（25）、弹性体接触限位器（11）、下承载筒锁紧螺母（22）、动力锤（16）、锤头锁紧螺母（23）、锤头（24）；信号收/发总成包括电源（12）、感应器（13）、中央处理系统（17）、无线传输系统（18）、数据存储系统（19）；上承载外筒（5）和下承载外筒（9）通过螺纹装接成一体，上承载外筒（5）和下承载外筒（9）内通过锤杆上锁紧螺母（2）安装有冲击锤杆（1），冲击锤杆（1）上通过下定位锁紧螺母（7）安装有调整轴承座（8），调整轴承座（8）上安装有轴向传动轴承（6），作轴向固定和承受轴向力；冲击锤杆（1）上安装有相互贴紧配合的上径向内动载套（3）和上径向外动载套（4），承受上部径向力；冲击锤杆（1）上安装有相互贴紧配合的下径向内动载套（20）和下径向外动载套（21），承受下部径向力；冲击锤杆（1）上通过弹性体座套（25）安装有弹性体（14），弹性体（14）与弹性体座套（25）之间安装有弹性体接触限位器（11），冲击锤杆（1）上通过下承载筒锁紧螺母（22）安装有动力锤（16）和信号收/发总成，冲击锤杆（1）上通过锤头锁紧螺母（23）安装有锤头（24）；信号收/发总成与整机主控设备...
【专利技术属性】
技术研发人员：易先中，盛治新，刘航铭，高德利，
申请(专利权)人：长江大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42
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