CN113006682A - 轴向冲击振荡螺杆钻具 - Google Patents

Abstract

本发明为一种轴向冲击振荡螺杆钻具，包括螺杆钻具本体，所述螺杆钻具本体包括自上而下顺序连接的旁通阀总成、马达总成和传动轴总成，所述传动轴总成的底部连接有轴向冲击总成，所述轴向冲击总成包括能轴向往复移动的冲击轴，所述冲击轴的底部连接钻头，所述冲击轴的外侧套设有重锤，所述轴向冲击总成用于将钻井液的流体能量转换为对钻头的轴向冲击力。本发明解决现有技术中存在的深井硬质地层中采用螺杆钻具钻进时破岩效率低的问题，该轴向冲击振荡螺杆钻具将螺杆钻具和轴向冲击总成结合在一起，兼容性良好，有效提高钻具机械钻速和钻进能力。

Description

轴向冲击振荡螺杆钻具

技术领域

本发明涉及石油开发领域中的井下钻井工具，尤其涉及一种轴向冲击振荡螺杆钻具。

背景技术

随着钻井工程的快速发展，井下动力钻具的使用成为一种较为常见的钻进方法，该类工具是通过转换一部分的高压钻井液的液动能为旋转的机械能，提供近钻头处的旋转扭矩驱动钻头转动，具有输出扭矩大、能量传递效率高、操作简单且具有造斜能力等优点。

目前的井下动力钻具主要包括螺杆钻具和涡轮钻具，其中螺杆钻具由于其扭矩较大、造斜能力强、结构简单等特点，使得其逐渐成为了钻井工程中必不可少的常规钻井工具。

螺杆钻具为一种容积式井下动力钻具，主要是由钻井液驱动内部的转子转动，并将输出的扭矩传递到钻头处。螺杆的一个重要的作用是提供钻头旋转所需要的扭矩，而另外一个作用是钻定向井。螺杆钻具在万向轴的位置可以设置有一定角度的弯接头，作为造斜部件，是目前应用最多的造斜工具。

随着油气资源的发展，逐渐向着深井的发展，对螺杆钻具提出了新的挑战，需要提高螺杆钻具在深井硬质地层中的钻进能力，国内外一些学者通过对螺杆定转子的结构进行改进以增加螺杆钻具的扭矩，如串联螺杆、加长螺杆、多头螺杆等。通过增加扭矩的方式能提高螺杆钻具的破岩效率，但是增加的扭矩对螺杆本身的使用寿命及稳定性有一定的影响，同时增加扭矩会降低螺杆钻具的转速。

在深井硬质地层中钻进，通常会出现地层硬度较高，钻头吃入岩石的深度较浅，使得钻头单圈破碎岩石的效率较低。同时由于深井岩石的硬度较高，岩石的抗破碎能力较强，使得采用普通螺杆钻具钻进时机械钻速较低。

为了提高深井硬质地层中破岩效率，需要从两个方面同时进行。首先，为了适应现有的钻井工艺，仍然需要螺杆钻具提供输出扭矩和造斜。其次，需要解决螺杆在深井钻进过程中的钻头吃入岩石深度不够的问题；最后，需要降低深井硬质地层岩石的抗破碎能力，提高可钻性质。

为了解决深井硬质地层中机械钻速较低的问题，同时不改变现有钻进的方式，本发明人凭借多年从事相关行业的经验与实践，提出一种轴向冲击振荡螺杆钻具，以克服现有技术的缺陷。

发明内容

本发明的目的在于提供一种轴向冲击振荡螺杆钻具，解决现有技术中存在的深井硬质地层中采用螺杆钻具钻进时破岩效率低的问题，该轴向冲击振荡螺杆钻具将螺杆钻具和轴向冲击总成结合在一起，兼容性良好，有效提高钻具机械钻速和钻进能力。

本发明的目的是这样实现的，一种轴向冲击振荡螺杆钻具，包括螺杆钻具本体，所述螺杆钻具本体包括自上而下顺序连接的旁通阀总成、马达总成和传动轴总成，所述传动轴总成的底部连接有轴向冲击总成，所述轴向冲击总成包括能轴向往复移动的冲击轴，所述冲击轴的底部连接钻头，所述冲击轴的外侧套设有重锤，所述轴向冲击总成用于将钻井液的流体能量转换为对钻头的轴向冲击力。

在本发明的一较佳实施方式中，所述传动轴总成包括顶部能与所述马达总成连接的传动轴，所述传动轴上设置轴向贯通的第二中心孔，所述传动轴的外侧套设有传动外壳体；所述冲击轴的顶部周向固定且能轴向滑动地连接于所述传动轴的底部，所述冲击轴能随所述传动轴同轴转动，所述冲击轴上设置轴向贯通的第三中心孔，所述第三中心孔与所述第二中心孔呈贯通设置；所述冲击轴的外侧套设冲击外壳体，所述冲击轴和所述冲击外壳体之间套设所述重锤。

在本发明的一较佳实施方式中，所述冲击轴的侧壁上轴向间隔地设置第一径向透槽和第二径向透槽，所述第一径向透槽和所述第二径向透槽位于同一周向位置，所述第三中心孔内位于所述第二径向透槽的下方设置节流喷嘴，所述节流喷嘴上沿轴向设置孔径呈减小设置的喷嘴通孔；所述冲击轴的外壁上设置轴向贯通的泄流槽道，所述泄流槽道与所述第一径向透槽呈周向交错设置；所述冲击轴的外壁上套设换向套，所述换向套的外壁顶部与所述冲击外壳体固定连接；所述换向套上设置改变第一径向透槽和第二径向透槽连通状态的换向透槽结构，所述换向套的外壁上滑动套设所述重锤。

在本发明的一较佳实施方式中，所述换向透槽结构包括换向套上轴向间隔设置的第三径向透槽和第四径向透槽，所述第三径向透槽能与所述第一径向透槽径向连通，所述第四径向透槽能与所述第二径向透槽径向连通，所述第三径向透槽和所述第四径向透槽的周向位置呈交错设置；所述换向套的外壁上周向间隔地设置轴向导向筋；所述重锤的顶端向下凹设上液腔，所述重锤的底端向上凹设下液腔，所述重锤的内壁上周向间隔地设置轴向导向槽，所述轴向导向槽能滑动套设于轴向导向筋上，所述冲击轴的侧壁上位于所述节流喷嘴的下方设置第五径向透槽，所述第五径向透槽能连通泄流槽道和第三中心孔。

在本发明的一较佳实施方式中，所述冲击轴的外壁上位于所述换向套的下方套设砧子，所述砧子的下方套设悬挂环，所述重锤能向下冲击所述砧子和所述悬挂环以带动所述冲击轴下移。

在本发明的一较佳实施方式中，所述冲击外壳体的底部设置下接头，所述冲击轴转动穿过所述下接头；所述下接头的上部套设于所述冲击外壳体内，且所述下接头的顶面低于所述悬挂环设置。

在本发明的一较佳实施方式中，所述换向套的外壁上位于所述第三径向透槽的上方套设胶套，所述重锤能向上移动冲击所述胶套。

在本发明的一较佳实施方式中，所述第二中心孔的底部设置直径呈增大设置的冲击连接孔，所述冲击连接孔的内壁上沿轴向设置连接花键槽，所述冲击轴的外壁顶部设置连接花键，所述连接花键能滑动地套设于所述连接花键槽内。

在本发明的一较佳实施方式中，所述马达总成包括马达外壳体，所述马达外壳体的底部与所述传动外壳体的顶部密封连接；所述马达外壳体内固定套设定子结构，所述定子结构内能转动地套设转子结构，所述转子结构和所述定子结构之间设有马达流道；

所述转子结构上设置轴向贯通的转子中心孔，所述转子中心孔的顶部连接防掉连杆；所述转子中心孔的底部通过球式万向轴连接所述传动轴；所述球式万向轴位于所述传动外壳体内，且所述球式万向轴的外壁与所述传动外壳体的内壁之间呈间隔设置构成传动总成环空流道；所述球式万向轴的底部设置径向贯通的万向轴透孔，所述万向轴透孔连通所述传动总成环空流道和所述第二中心孔。

在本发明的一较佳实施方式中，所述旁通阀总成包括旁通阀体，所述旁通阀体的底部与所述马达外壳体的顶部密封连接；所述旁通阀体内沿轴向贯通设置第一中心孔，所述第一中心孔内密封滑动设置阀芯，所述旁通阀体的侧壁上设置径向贯通的阀体侧通孔，所述阀芯沿轴向贯通设置阀芯中心孔。

由上所述，本发明提供的轴向冲击振荡螺杆钻具具有如下有益效果：

本发明提供的轴向冲击振荡螺杆钻具中，将螺杆钻具本体和轴向冲击总成结合在一起，以高压钻井液为驱动介质，产生稳定的输出扭矩的同时产生轴向冲击振荡载荷，在旋转破岩的基础上给钻头提供高幅值的轴向冲击载荷，能增加钻头处的破岩能量，起到增加钻头吃入岩石深度和形成岩石的体积破岩，有效的提高机械钻速；本发明提供的轴向冲击振荡螺杆钻具中，轴向冲击的活动部件较少，稳定可靠，应用范围较广。

附图说明

以下附图仅旨在于对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。其中：

图1：为本发明的轴向冲击振荡螺杆钻具中冲击轴处于行程最上端时的示意图。

图2：为图1中Ⅰ处放大图。

图3：为本发明的轴向冲击振荡螺杆钻具中冲击轴处于行程最下端时的示意图。

图4：为图3中Ⅱ处放大图。

图5：为本发明的冲击轴的示意图。

图6：为本发明的重锤的示意图。

图7：为本发明的换向套的示意图。

图中：

100、轴向冲击振荡螺杆钻具；

1、旁通阀总成；

11、旁通阀体；111、第一中心孔；112、阀体侧通孔；12、阀芯；121、阀芯中心孔；

2、马达总成；

21、马达外壳体；22、定子结构；23、转子结构；231、转子中心孔；24、防掉连杆；25、球式万向轴；251、万向轴透孔；

3、传动轴总成；

31、传动轴；32、第二中心孔；33、传动外壳体；34、上扶正轴承；35、中扶正轴承；36、推力球轴承组；

4、轴向冲击总成；

41、冲击轴；411、第一径向透槽；412、第二径向透槽；413、泄流槽道；414、第五径向透槽；415、连接花键；

42、第三中心孔；

43、冲击外壳体；

44、重锤；441、上液腔；442、下液腔；443、轴向导向槽；

45、节流喷嘴；451、喷嘴通孔；

46、换向套；461、第三径向透槽；462、第四径向透槽；463、轴向导向筋；

47、砧子；

48、悬挂环；

49、下接头；

50、胶套；

51、下扶正轴承。

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本发明的具体实施方式。

在此描述的本发明的具体实施方式，仅用于解释本发明的目的，而不能以任何方式理解成是对本发明的限制。在本发明的教导下，技术人员可以构想基于本发明的任意可能的变形，这些都应被视为属于本发明的范围。需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本申请。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

如图1至图7所示，本发明提供一种轴向冲击振荡螺杆钻具100，包括螺杆钻具本体(可采用现有的螺杆钻具)，螺杆钻具本体包括自上而下顺序连接的旁通阀总成1、马达总成2和传动轴总成3，旁通阀总成1用于控制钻井液流向，马达总成2用于将钻井液的液压动力转换为驱动传动轴总成3绕中心轴旋转的机械能，传动轴总成3的底部连接有轴向冲击总成4，轴向冲击总成4包括能轴向往复移动的冲击轴41，冲击轴41的底部连接钻头(PDC钻头，现有技术，图中未示出)，冲击轴41的外侧套设有重锤44，轴向冲击总成4用于将钻井液的流体能量转换为对钻头的轴向冲击力。

本发明提供的轴向冲击振荡螺杆钻具中，将螺杆钻具本体和轴向冲击总成结合在一起，以高压钻井液为驱动介质，产生稳定的输出扭矩的同时产生轴向冲击振荡载荷，在旋转破岩的基础上给钻头提供高幅值的轴向冲击载荷，能增加钻头处的破岩能量，起到增加钻头吃入岩石深度和形成岩石的体积破岩，有效的提高机械钻速；本发明提供的轴向冲击振荡螺杆钻具中，轴向冲击的活动部件较少，稳定可靠，应用范围较广。

进一步，如图1、图3所示，传动轴总成3包括顶部能与马达总成2连接的传动轴31，传动轴31上设置轴向贯通的第二中心孔32，传动轴31的外侧套设有传动外壳体33；冲击轴41的顶部周向固定且能轴向滑动地连接于传动轴31的底部，冲击轴41能随传动轴31同轴转动，冲击轴41上设置轴向贯通的第三中心孔42，第三中心孔42与第二中心孔32呈贯通设置；冲击轴41的外侧套设冲击外壳体43，冲击轴41和冲击外壳体43之间套设重锤44。

进一步，如图1、图2、图3、图4、图5所示，冲击轴41的侧壁上轴向间隔地设置第一径向透槽411和第二径向透槽412，第一径向透槽411和第二径向透槽412位于同一周向位置，第三中心孔42内位于第二径向透槽412的下方设置节流喷嘴45，节流喷嘴45上沿轴向设置孔径呈减小设置的喷嘴通孔451；冲击轴41的外壁上设置轴向贯通的泄流槽道413，泄流槽道413与第一径向透槽411呈周向交错设置；冲击轴41的外壁上套设换向套46，换向套46的外壁顶部与冲击外壳体43固定连接；换向套46上设置改变第一径向透槽411和第二径向透槽412连通状态的换向透槽结构，换向套46的外壁上滑动套设重锤44。

进一步，如图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7所示，换向透槽结构包括换向套46上轴向间隔设置的第三径向透槽461和第四径向透槽462，第三径向透槽461能与第一径向透槽411径向连通，第四径向透槽462能与第二径向透槽412径向连通，第三径向透槽461和第四径向透槽462的周向位置呈交错设置；在本发明的一具体实施例中，第三径向透槽461和第四径向透槽462呈周向间隔90°设置。换向套46的外壁上周向间隔地设置轴向导向筋463；重锤44为阶梯状中空的圆柱体，重锤44的顶端向下凹设上液腔441，重锤44的底端向上凹设下液腔442，重锤44的内壁上周向间隔地设置轴向导向槽443，轴向导向槽443能滑动套设于轴向导向筋463上，冲击轴41的侧壁上位于节流喷嘴45的下方设置第五径向透槽414，第五径向透槽414能连通泄流槽道413和第三中心孔42。

进一步，冲击轴41的外壁上位于换向套46的下方套设砧子47，砧子47的下方套设悬挂环48，重锤44能向下冲击砧子47和悬挂环48以带动冲击轴41下移。砧子47通过螺纹固定安装在冲击轴41上；冲击轴41的外壁上设置环形槽，环形槽的下方设置锥形螺纹，悬挂环48为分体状，悬挂环48的下部螺纹连接于锥形螺纹上，悬挂环48的中部套设于环形槽内。

在本发明的一具体实施例中，冲击轴41的外壁中部设置2个径向对称的凸台，各凸台上轴向间隔设置第一径向透槽411和第二径向透槽412；凸台的相邻面之间构成前述的泄流槽道413，泄流槽道413的底部设置前述的第五径向透槽414。第三中心孔42内设置内螺纹部，节流喷嘴45螺纹连接于内螺纹部。

进一步，如图1、图3所示，冲击外壳体43的底部设置下接头49，冲击轴41转动穿过下接头49；在本实施方式中，冲击轴41和下接头49之间套设下扶正轴承51(下扶正轴承51通过过盈配合固定安转在冲击轴41上)，以保证冲击轴的平稳转动。下接头49的上部套设于冲击外壳体43内，且下接头49的顶面低于悬挂环48设置。在本发明的一具体实施例中，下接头49通过螺纹连接于冲击外壳体43。

进一步，如图1、图3所示，换向套46的外壁上位于第三径向透槽461的上方套设胶套50，重锤44能向上移动冲击胶套50，胶套50为橡胶垫。

在本发明的一具体实施例中，换向套46为阶梯状中空的圆柱体，上端外壁设置有外螺纹部，换向套46通过外螺纹部固定安装在冲击短节外壳上；换向套46上位于外螺纹部的下方设置换向环形槽，胶套50扣设于换向环形槽内。

冲击轴41转动过程中，会改变冲击轴41上第一径向透槽411和第二径向透槽412的周向位置。换向套46同轴安装固定在冲击外壳体43上，其第三径向透槽461和第四径向透槽462能分别与冲击轴41上的第一径向透槽411和第二径向透槽412的径向相通。

节流喷嘴45能对流入第三中心孔42内的钻井液节流憋压，第一径向透槽411高于第二径向透槽412，冲击轴41随传动轴31转动，第一径向透槽411与第三径向透槽461径向连通，第二径向透槽412与第四径向透槽462周向错开，部分高压钻井液经第一径向透槽411、第三径向透槽461流向重锤44的顶部的上液腔441及其上方的环空，重锤44在高压钻井液的作用下向下移动，冲击砧子47和悬挂环48，悬挂环48在向下冲击力的作用下，带动冲击轴41下移，在带动钻头旋转破岩的基础上给钻头提供高幅值的轴向冲击载荷；

冲击轴41随传动轴31继续转动，第二径向透槽412与第四径向透槽462径向连通，第一径向透槽411与第三径向透槽461周向错开，部分高压钻井液经第二径向透槽412、第四径向透槽462流向重锤44的底部的下液腔442，下液腔442内压力升高，同时，重锤44顶部的钻井液经泄流槽道413、第五径向透槽414和第三中心孔42流向钻头，由于上液腔441和下液腔442的压差，重锤44向上运动并撞击到胶套50(橡胶垫)上，之后在重力作用下，重锤44会下落至其底端顶抵于砧子顶面；在钻压向上的作用下，钻头顶抵冲击轴41上移恢复至下移前的状态。冲击轴41的持续旋转会不断的改变重锤44的上液腔441和下液腔442的压差，产生一定的冲击波。

进一步，如图5所示，第二中心孔32的底部设置直径呈增大设置的冲击连接孔，冲击连接孔的内壁上沿轴向设置连接花键槽，冲击轴41的外壁顶部设置连接花键415，连接花键415能滑动地套设于连接花键槽内。传动轴31通过连接花键415带动冲击轴41转动，冲击轴41转动的过程中会不断的改变第一径向透槽411、第二径向透槽412的周向位置。

进一步，如图1、图3所示，马达总成2包括马达外壳体21，马达外壳体21的底部与传动外壳体33的顶部密封连接；马达外壳体21内固定套设定子结构22，定子结构22内能转动地套设转子结构23，转子结构23和定子结构22之间设有马达流道；

转子结构23上设置轴向贯通的转子中心孔231，转子中心孔231的顶部连接防掉连杆24；转子中心孔231的底部通过球式万向轴25连接传动轴31；球式万向轴25位于传动外壳体33内，且球式万向轴25的外壁与传动外壳体33的内壁之间呈间隔设置构成传动总成环空流道；球式万向轴25的底部设置径向贯通的万向轴透孔251，万向轴透孔251连通传动总成环空流道和第二中心孔32。马达总成2的转子结构23带动传动轴31转动，由于传动轴31和冲击轴41通过花键连接，即传动轴31能带动冲击轴41转动，同时冲击轴41可以沿着传动轴31轴向往复运动。

进一步，如图1、图3所示，旁通阀总成1包括旁通阀体11，旁通阀体11的底部与马达外壳体21的顶部密封连接；旁通阀体11内沿轴向贯通设置第一中心孔111，第一中心孔111内密封滑动设置阀芯12，旁通阀体11的侧壁上设置径向贯通的阀体侧通孔112，阀体侧通孔112内设置筛板；阀芯12沿轴向贯通设置阀芯中心孔121。

进一步，如图1、图3所示，传动轴31的上部与传动外壳体33的内壁之间设置上扶正轴承34，传动轴31的下部与传动外壳体33之间设置中扶正轴承35，传动轴31上位于上扶正轴承和中扶正轴承之间的位置套设推力球轴承组36，以保证传动轴31的平稳转动。

本发明的轴向冲击振荡螺杆钻具100的使用过程如下：

工作过程中，钻井液经旁通阀总成1流向马达总成2内，驱动转子结构23相对定子结构22转动，转子结构23通过球式万向轴25带动传动轴31转动，传动轴31通过连接花键415带动冲击轴41转动，节流喷嘴45对流入第三中心孔42内的钻井液节流憋压，第一径向透槽411高于第二径向透槽412，冲击轴41随传动轴31转动，第一径向透槽411与第三径向透槽461径向连通，第二径向透槽412与第四径向透槽462周向错开，部分高压钻井液经第一径向透槽411、第三径向透槽461流向重锤44的顶部的上液腔441及其上方的环空，重锤44的底部的下液腔442与第三中心孔42连通，重锤下端的流体能从该通道流出；重锤44在高压钻井液的作用下，沿轴向导向筋463向下移动，冲击砧子47和悬挂环48，悬挂环48在向下冲击力的作用下，带动冲击轴41下移，在带动钻头旋转破岩的基础上给钻头提供高幅值的轴向冲击载荷；

冲击轴41随传动轴31继续转动，第二径向透槽412与第四径向透槽462径向连通，第一径向透槽411与第三径向透槽461周向错开，部分高压钻井液经第二径向透槽412、第四径向透槽462流向重锤44的底部的下液腔442，下液腔442内压力升高，同时，重锤44顶部的钻井液经泄流槽道413、第五径向透槽414和第三中心孔42流向钻头，由于上液腔441和下液腔442的压差，重锤44向上运动并撞击到胶套50(橡胶垫)上；在钻压向上的作用下，钻头顶抵冲击轴41上移恢复至下移前的状态。冲击轴41的持续旋转会不断的改变重锤44的上液腔441和下液腔442的压差，产生一定的冲击波。

冲击轴41连续转动，会驱动重锤44轴向往复运动，形成轴向冲击并传递到钻头处，形成冲击振荡载荷，同时冲击轴41的连续旋转能为钻头提供持续的切削扭矩。

由上所述，本发明提供的轴向冲击振荡螺杆钻具具有如下有益效果：

本发明提供的轴向冲击振荡螺杆钻具中，将螺杆钻具本体和轴向冲击总成结合在一起，以高压钻井液为驱动介质，产生稳定的输出扭矩的同时产生轴向冲击振荡载荷，在旋转破岩的基础上给钻头提供高幅值的轴向冲击载荷，能增加钻头处的破岩能量，起到增加钻头吃入岩石深度和形成岩石的体积破岩，有效的提高机械钻速；本发明提供的轴向冲击振荡螺杆钻具中，轴向冲击的活动部件较少，稳定可靠，应用范围较广。

以上所述仅为本发明示意性的具体实施方式，并非用以限定本发明的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本发明的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改，均应属于本发明保护的范围。

Claims (10)

1.一种轴向冲击振荡螺杆钻具，其特征在于，包括螺杆钻具本体，所述螺杆钻具本体包括自上而下顺序连接的旁通阀总成、马达总成和传动轴总成，所述传动轴总成的底部连接有轴向冲击总成，所述轴向冲击总成包括能轴向往复移动的冲击轴，所述冲击轴的底部连接钻头，所述冲击轴的外侧套设有重锤，所述轴向冲击总成用于将钻井液的流体能量转换为对钻头的轴向冲击力。

2.如权利要求1所述的轴向冲击振荡螺杆钻具，其特征在于，所述传动轴总成包括顶部能与所述马达总成连接的传动轴，所述传动轴上设置轴向贯通的第二中心孔，所述传动轴的外侧套设有传动外壳体；所述冲击轴的顶部周向固定且能轴向滑动地连接于所述传动轴的底部，所述冲击轴能随所述传动轴同轴转动，所述冲击轴上设置轴向贯通的第三中心孔，所述第三中心孔与所述第二中心孔呈贯通设置；所述冲击轴的外侧套设冲击外壳体，所述冲击轴和所述冲击外壳体之间套设所述重锤。

3.如权利要求2所述的轴向冲击振荡螺杆钻具，其特征在于，所述冲击轴的侧壁上轴向间隔地设置第一径向透槽和第二径向透槽，所述第一径向透槽和所述第二径向透槽位于同一周向位置，所述第三中心孔内位于所述第二径向透槽的下方设置节流喷嘴，所述节流喷嘴上沿轴向设置孔径呈减小设置的喷嘴通孔；所述冲击轴的外壁上设置轴向贯通的泄流槽道，所述泄流槽道与所述第一径向透槽呈周向交错设置；所述冲击轴的外壁上套设换向套，所述换向套的外壁顶部与所述冲击外壳体固定连接；所述换向套上设置改变第一径向透槽和第二径向透槽连通状态的换向透槽结构，所述换向套的外壁上滑动套设所述重锤。

4.如权利要求3所述的轴向冲击振荡螺杆钻具，其特征在于，所述换向透槽结构包括换向套上轴向间隔设置的第三径向透槽和第四径向透槽，所述第三径向透槽能与所述第一径向透槽径向连通，所述第四径向透槽能与所述第二径向透槽径向连通，所述第三径向透槽和所述第四径向透槽的周向位置呈交错设置；所述换向套的外壁上周向间隔地设置轴向导向筋；所述重锤的顶端向下凹设上液腔，所述重锤的底端向上凹设下液腔，所述重锤的内壁上周向间隔地设置轴向导向槽，所述轴向导向槽能滑动套设于轴向导向筋上，所述冲击轴的侧壁上位于所述节流喷嘴的下方设置第五径向透槽，所述第五径向透槽能连通泄流槽道和第三中心孔。

5.如权利要求4所述的轴向冲击振荡螺杆钻具，其特征在于，所述冲击轴的外壁上位于所述换向套的下方套设砧子，所述砧子的下方套设悬挂环，所述重锤能向下冲击所述砧子和所述悬挂环以带动所述冲击轴下移。

6.如权利要求5所述的轴向冲击振荡螺杆钻具，其特征在于，所述冲击外壳体的底部设置下接头，所述冲击轴转动穿过所述下接头；所述下接头的上部套设于所述冲击外壳体内，且所述下接头的顶面低于所述悬挂环设置。

7.如权利要求4所述的轴向冲击振荡螺杆钻具，其特征在于，所述换向套的外壁上位于所述第三径向透槽的上方套设胶套，所述重锤能向上移动冲击所述胶套。

8.如权利要求4所述的轴向冲击振荡螺杆钻具，其特征在于，所述第二中心孔的底部设置直径呈增大设置的冲击连接孔，所述冲击连接孔的内壁上沿轴向设置连接花键槽，所述冲击轴的外壁顶部设置连接花键，所述连接花键能滑动地套设于所述连接花键槽内。

9.如权利要求4所述的轴向冲击振荡螺杆钻具，其特征在于，所述马达总成包括马达外壳体，所述马达外壳体的底部与所述传动外壳体的顶部密封连接；所述马达外壳体内固定套设定子结构，所述定子结构内能转动地套设转子结构，所述转子结构和所述定子结构之间设有马达流道；

所述转子结构上设置轴向贯通的转子中心孔，所述转子中心孔的顶部连接防掉连杆；所述转子中心孔的底部通过球式万向轴连接所述传动轴；所述球式万向轴位于所述传动外壳体内，且所述球式万向轴的外壁与所述传动外壳体的内壁之间呈间隔设置构成传动总成环空流道；所述球式万向轴的底部设置径向贯通的万向轴透孔，所述万向轴透孔连通所述传动总成环空流道和所述第二中心孔。

10.如权利要求9所述的轴向冲击振荡螺杆钻具，其特征在于，所述旁通阀总成包括旁通阀体，所述旁通阀体的底部与所述马达外壳体的顶部密封连接；所述旁通阀体内沿轴向贯通设置第一中心孔，所述第一中心孔内密封滑动设置阀芯，所述旁通阀体的侧壁上设置径向贯通的阀体侧通孔，所述阀芯沿轴向贯通设置阀芯中心孔。

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