沖擊螺桿鉆具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與參數(shù)優(yōu)化

姜華 李軍 張鵬翔 汪偉 查春青

為了高效鉆進(jìn)硬巖地層，將螺桿鉆具的大扭矩與軸向沖擊工具的高頻低幅沖擊特性相結(jié)合，研制了一種沖擊螺桿鉆具。在工具結(jié)構(gòu)原理討論的基礎(chǔ)上，建立了軸向沖擊短節(jié)的沖錘運(yùn)動(dòng)控制方程，分析了沖錘的運(yùn)動(dòng)特性，并以工具沖擊功和最大能量利用率為評(píng)價(jià)指標(biāo)，采用正交試驗(yàn)方法對(duì)主要工具結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化研究。研究結(jié)果表明：沖錘往復(fù)運(yùn)動(dòng)過程為加速度逐漸減小的非線性加速運(yùn)動(dòng)，節(jié)流噴嘴直徑和沖錘運(yùn)動(dòng)行程是影響沖擊功的主要因素，而沖錘質(zhì)量、承壓面積和腔體通孔面積是次要因素。節(jié)流噴嘴直徑和沖錘承壓面積是影響最大能量利用率的主要因素；而沖錘運(yùn)動(dòng)行程、沖錘質(zhì)量和腔體通孔面積是次要因素。所得結(jié)論可為對(duì)沖擊螺桿鉆具的進(jìn)一步優(yōu)化設(shè)計(jì)和現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用提供參考。

沖擊螺桿鉆具；運(yùn)動(dòng)特性；正交試驗(yàn)；沖擊功；最大能量利用率

Structural Design and Parameter Optimization of Percussion PDM Drill

In order to efficiently drill into hard rock formations，a percussion PDM drill was developed by combining the high torque of PDM drill with the high frequency and low amplitude impact property of axial percussion tool.On the basis of discussing the principle of tool structure，a motion control equation for the demolition hammer of axial percussion pup joint was established to analyze the motion characteristics of the demolition hammer.Then，taking the ballistic work and maximum energy utilization ratio as evaluation indicators，the orthogonal test method was used to conduct optimization research on the main tool structure parameters.The research results show that the reciprocation of the demolition hammer is a nonlinear accelerated motion with gradually decreasing acceleration.The diameter of the throttle nozzle and the stroke of the demolition hammer motion are the main factors affecting the ballistic work，while the mass and bearing area of the demolition hammer and the through-hole area of the cavity are minor factors.The diameter of the throttle nozzle and the bearing area of the demolition hammer are the main factors affecting the maximum energy utilization ratio，while the stroke of the demolition hammer motion，the mass of the demolition hammer and the through-hole of the cavity are minor factors.The conclusions provide reference for further optimization design and field application of percussion PDM drill.

percussion PDM drill tool；motion characteristic；orthogonal test；ballistic work；maximum energy utilization ratio

0 引 言

深層油氣藏是我國(guó)油氣勘探開發(fā)的重要接續(xù)區(qū)，然而，由于深部地層巖石強(qiáng)度較高、可鉆性較差，導(dǎo)致深層鉆井巖石破碎效率和機(jī)械鉆速均大幅降低［1-3］。如何提高深部地層的機(jī)械鉆速、降低鉆井成本成為目前技術(shù)攻關(guān)的重難點(diǎn)。工程實(shí)踐表明，在當(dāng)前鉆井工藝水平下，井下動(dòng)力鉆具與沖擊鉆井技術(shù)相結(jié)合是深部地層提速的有效途徑［4-5］。螺桿馬達(dá)具有功率大、性能穩(wěn)定、工作壽命長(zhǎng)的特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于鉆井作業(yè)［6-7］。沖擊鉆井技術(shù)能夠?yàn)殂@頭提供額外的沖擊能量，是提高硬地層破巖效率的有效方法之一［8-9］。將大功率螺桿馬達(dá)與沖擊鉆具相配合，能夠同時(shí)為鉆頭提供大扭矩和沖擊動(dòng)載，降低巖石抵抗破碎能力，有助于巖石被旋轉(zhuǎn)剪切破碎，從而有效提高深部地層的機(jī)械鉆速［10］。現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用也表明沖擊螺桿鉆具在深井硬地層中具有明顯提速效果［11-12］。張海平［12］、甘心等［13］提出，機(jī)械式旋沖螺桿通過凸輪與滾輪相配合，依靠鉆柱重力勢(shì)能產(chǎn)生沖擊載荷，能夠提供低頻高幅的軸線沖擊載荷。王四一等［14］、王勇軍等［15］設(shè)計(jì)的沖擊螺桿采用凸輪沖錘與彈簧相配合，依靠彈簧蓄能推動(dòng)沖錘產(chǎn)生沖擊載荷，能夠提供穩(wěn)定的沖擊力。但以上沖擊螺桿工具存在結(jié)構(gòu)復(fù)雜、凸輪沖擊機(jī)構(gòu)易磨損、工具壽命較短的問題。于洋等［16］應(yīng)用的旋沖螺桿鉆具采用自激振蕩腔產(chǎn)生軸向沖擊載荷，但該工具的軸向壓力波動(dòng)對(duì)鉆井液性質(zhì)要求較高。

針對(duì)目前存在的技術(shù)問題，筆者設(shè)計(jì)了一種新型沖擊螺桿鉆具，利用高壓鉆井液推動(dòng)沖錘產(chǎn)生軸向沖擊載荷。該工具兼具螺桿馬達(dá)和沖擊鉆井工具的優(yōu)點(diǎn)，在螺桿+轉(zhuǎn)盤復(fù)合鉆井的同時(shí)，為鉆頭提供高頻低幅的沖擊載荷，以提高破巖效率。通過對(duì)工具結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)和性能參數(shù)的計(jì)算分析，以期為深部硬地層增速提效提供有效的技術(shù)手段。

1 技術(shù)分析

1.1 工具結(jié)構(gòu)

沖擊螺桿鉆具是在螺桿傳動(dòng)軸下端增加軸向沖擊短節(jié)形成的一種井下提速工具，其結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示。

由圖1可知，軸向沖擊短節(jié)主要由葉輪轉(zhuǎn)筒、換向筒、軸向沖錘、節(jié)流噴嘴以及下接頭組成。軸向沖擊短節(jié)安裝在在螺桿鉆具傳動(dòng)軸內(nèi)部，下接頭與鉆頭相連接。

1.2 工作原理

鉆進(jìn)過程中，螺桿傳動(dòng)軸中心孔內(nèi)的高壓鉆井液流入軸向沖擊短節(jié)，驅(qū)動(dòng)葉輪轉(zhuǎn)筒連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)。葉輪轉(zhuǎn)筒的連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)使得沖錘上、下腔體與工具內(nèi)部的高、低壓流道交替連通，周期性改變作用在沖錘端面的壓差力方向，驅(qū)動(dòng)沖錘沿軸向往復(fù)運(yùn)動(dòng)。在正向沖擊階段產(chǎn)生的沖擊載荷傳遞至鉆頭，輔助提高鉆頭破巖效率。軸向沖擊短節(jié)利用葉輪旋轉(zhuǎn)配流以實(shí)現(xiàn)沖錘換向動(dòng)作，沖擊頻率可通過改變?nèi)~輪轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)。工具整體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，沖擊短節(jié)長(zhǎng)度較短，對(duì)螺桿鉆具的定向作業(yè)影響較小。

1.3 主要技術(shù)參數(shù)

設(shè)計(jì)的沖擊螺桿鉆具的主要技術(shù)參數(shù)如表1所示。

2 沖錘運(yùn)動(dòng)特性分析

2.1 沖錘運(yùn)動(dòng)控制方程

沖錘往復(fù)運(yùn)動(dòng)與鉆頭座碰撞產(chǎn)生周期性沖擊載荷，分析沖錘的運(yùn)動(dòng)特性能夠?yàn)楣ぞ呓Y(jié)構(gòu)參數(shù)和沖擊性能的優(yōu)化設(shè)計(jì)提供依據(jù)。由于沖錘流道為對(duì)稱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，沖錘在正向與反向沖擊階段的鉆井液流動(dòng)過程一致，以換向筒單側(cè)沖錘回程運(yùn)動(dòng)階段的鉆井液流動(dòng)過程為例進(jìn)行分析。圖2為沖錘回程階段的鉆井液流動(dòng)示意圖。

由圖2可知，總流量為Q1的高壓鉆井液進(jìn)入工具的中心流道后，一部分通過換向筒側(cè)壁上腔體通孔進(jìn)入沖錘一側(cè)的高壓腔，剩余部分經(jīng)由工具內(nèi)部的節(jié)流噴嘴產(chǎn)生壓降。鉆井液作用在沖錘端面的壓差Δpc為：

Δpc=pH-pL=Δpp-2Δpk（1）

式中：pH為沖錘高壓腔壓力，Pa；pL為沖錘低壓腔壓力，Pa；Δpp和Δpk分別為鉆井液流經(jīng)節(jié)流噴嘴和腔體通孔形成的壓差，Pa。

鉆井液通過節(jié)流噴嘴和腔體通孔處形成的壓差一般計(jì)算表達(dá)式為：

式中：ρ為鉆井液密度，kg/m3；Q2和Q3分別為進(jìn)入節(jié)流噴嘴和高壓腔的流量，L/s；Ap和Ak分別為節(jié)流噴嘴和腔體通孔面積，m2；ξ為壓耗系數(shù)，一般取0.8～1.1。

進(jìn)入高壓腔的流量與沖錘運(yùn)動(dòng)速度相關(guān)，其表達(dá)式為：

Q3=vcAc（4）

式中：vc為沖錘運(yùn)動(dòng)速度，m/s；Ac為沖錘端面承壓面積，m2。

由牛頓第二定律，綜合式（1）～式（4），得到正向沖擊階段和反向復(fù)位階段內(nèi)沖錘的運(yùn)動(dòng)方程：

式中：Mc為沖錘質(zhì)量，kg；ac為沖錘的瞬時(shí)加速度，m/s2。

2.2 沖錘運(yùn)動(dòng)規(guī)律分析

根據(jù)式（5）的沖錘運(yùn)動(dòng)數(shù)學(xué)模型，基于有限差分原理，利用Matlab編制模擬計(jì)算程序，對(duì)所設(shè)計(jì)的軸向沖擊工具進(jìn)行沖錘運(yùn)動(dòng)的迭代計(jì)算。分析采用的工具結(jié)構(gòu)參數(shù)為：節(jié)流噴嘴直徑20 mm，沖錘運(yùn)動(dòng)行程40 mm，沖錘質(zhì)量20 kg，承壓面外徑115 mm，承壓面內(nèi)徑95 mm，腔體通孔面積400 mm2。水力參數(shù)為：鉆井液排量30 L/s，鉆井液密度1.2 g/cm3。計(jì)算得到在正向沖擊階段，沖錘速度隨位移的變化曲線如圖3所示。

由圖3可以看出，沖錘速度隨運(yùn)動(dòng)時(shí)間的延長(zhǎng)而升高，但曲線斜率逐漸減小，沖錘運(yùn)動(dòng)為加速度減小的非線性加速運(yùn)動(dòng)。沖錘加速度減小的主要原因是隨著沖錘運(yùn)動(dòng)速度升高，進(jìn)入腔體的高壓鉆井液瞬時(shí)流量Q3增大，葉輪轉(zhuǎn)筒內(nèi)流經(jīng)節(jié)流噴嘴處的流量Q2減小，從而導(dǎo)致鉆井液流經(jīng)噴嘴時(shí)形成的壓差降低。與此同時(shí)，腔體通孔產(chǎn)生的壓降隨瞬時(shí)流量的增大而增大，導(dǎo)致作用在沖錘兩端的壓差力逐漸減小。

3 參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)

3.1 工具沖擊參數(shù)

在水力參數(shù)、工具結(jié)構(gòu)參數(shù)給定條件下，根據(jù)沖錘運(yùn)動(dòng)特性的分析，得到?jīng)_錘在正向沖擊階段的末速度和運(yùn)動(dòng)時(shí)間，進(jìn)而計(jì)算用于評(píng)價(jià)軸向沖擊鉆井工具性能的沖擊參數(shù)，主要包括沖錘沖擊功和最大能量利用率，具體表達(dá)式為：

式中：Ec為沖錘沖擊功，J；ve為沖擊末速度，m/s；η為最大能量利用率；fc為固有沖擊頻率，Hz；Ptotal為總輸入功率，W。

3.2 結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)沖擊性能的影響

從沖錘運(yùn)動(dòng)特性分析可知，影響沖擊性能的結(jié)構(gòu)參數(shù)涉及節(jié)流噴嘴直徑、運(yùn)動(dòng)行程、沖錘質(zhì)量、承壓面積和腔體通孔面積5個(gè)單因素。其中承壓面積與承壓面內(nèi)外徑尺寸相關(guān)，分析時(shí)保持承壓面內(nèi)徑尺寸不變，僅改變承壓面外徑尺寸。計(jì)算得到各結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)工具沖擊性能的影響規(guī)律如圖4所示。

由圖4可知：隨著節(jié)流噴嘴直徑的增加，工具沖擊功和最大能量利用效率均會(huì)逐漸減??；隨著沖錘質(zhì)量、腔體通孔面積的增加，工具沖擊功和最大能量利用效率逐漸增大;當(dāng)節(jié)流噴嘴直徑增加、腔體通孔面積的減小時(shí)，噴嘴產(chǎn)生的節(jié)流增壓效果減弱，流經(jīng)通孔產(chǎn)生的壓力損失增大，導(dǎo)致鉆井液作用在沖錘端面的壓差力減小，從而引起沖擊功的減小，最大能量利用率隨之減小。在相同作用壓差和運(yùn)動(dòng)行程條件下，沖錘沖擊速度和沖擊頻率均隨質(zhì)量的增大而減小;但在較小的沖錘質(zhì)量變化范圍內(nèi)，沖錘沖擊速度和頻率的減小幅度小于沖錘質(zhì)量的增大幅度，因此沖擊功和最大能量利用效率仍隨沖錘質(zhì)量的增大而增大。

隨著運(yùn)動(dòng)行程的增大，工具沖擊功逐漸增大，而最大能量利用效率則呈現(xiàn)相反的變化規(guī)律。在相同作用壓差條件下，沖錘受鉆井液驅(qū)動(dòng)的作用時(shí)間隨運(yùn)動(dòng)行程的增大而延長(zhǎng)，沖錘的沖擊速度隨之增加，從而提高工具沖擊功；隨著沖錘運(yùn)動(dòng)時(shí)間的延長(zhǎng)，鉆井液流經(jīng)換向筒上腔體通孔的能量損耗也相應(yīng)增大，導(dǎo)致最大能量利用率降低。

隨著沖錘承壓面外徑的增大，工具沖擊功和最大能量利用效率均呈先增大后減小的變化趨勢(shì)，即承壓面積存在最優(yōu)值。當(dāng)沖錘承壓面面積在一定范圍增大時(shí)，能夠增大鉆井液作用在沖錘端面的壓差力，從而增大沖擊功和最大能量利用率；隨著沖錘承壓面面積的繼續(xù)增大，進(jìn)入高壓腔的流量增大，流入節(jié)流噴嘴的流量隨之減小，導(dǎo)致噴嘴產(chǎn)生的節(jié)流增壓效果減弱，從而會(huì)對(duì)沖擊功和最大能量利用率產(chǎn)生負(fù)面影響。

3.3 多因素變化對(duì)沖擊性能的影響

單因素分析能夠研究各結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)工具沖擊性能的影響規(guī)律，但還存在各因素之間的相互作用，從而對(duì)工具的沖擊性能產(chǎn)生額外影響。正交試驗(yàn)?zāi)軌蚍治龆鄠€(gè)結(jié)構(gòu)參數(shù)間的相互作用對(duì)工具性能的影響效果，并篩選最優(yōu)工具結(jié)構(gòu)參數(shù)組合。設(shè)計(jì)L16（45）正交試驗(yàn)表格，將5個(gè)因素依次編號(hào)為A（節(jié)流噴嘴直徑）、B（沖錘行程）、C（沖錘質(zhì)量）、D（承壓面外徑）、E（腔體通孔面積），并計(jì)算得到不同參數(shù)組合下的單次沖擊功和最大能量利用率。計(jì)算過程中鉆井液排量取30 L/s，密度為1.2 g/cm3，沖錘承壓面內(nèi)徑固定為95 mm。其方案及計(jì)算結(jié)果如表2所示。

以沖錘沖擊功和最大能量利用率作為評(píng)價(jià)指標(biāo)，通過方差分析和直觀分析研究各因素的主次關(guān)系，并確定最佳因素水平組合。以沖錘沖擊功為評(píng)價(jià)指標(biāo)時(shí)，計(jì)算得到各因素方差分析和平均值變化趨勢(shì)如表3和圖5所示。

以最大能量利用率為評(píng)價(jià)指標(biāo)時(shí)，計(jì)算得到各因素方差分析和平均值變化趨勢(shì)如表4和圖6所示。

對(duì)比表3數(shù)據(jù)中F值的大小，可以得出5個(gè)結(jié)構(gòu)參數(shù)中，對(duì)沖錘沖擊功的影響重要程度排序如下：節(jié)流噴嘴直徑（A）>運(yùn)動(dòng)行程（B）>沖錘質(zhì)量（C）>承壓面外徑（D）>腔體通孔面積（E）。其中節(jié)流噴嘴直徑和運(yùn)動(dòng)行程是影響沖擊功的主要因素，而沖錘質(zhì)量、承壓面外徑和腔體通孔面積是次要因素。由圖5可尋求以沖錘沖擊功為評(píng)價(jià)指標(biāo)的各結(jié)構(gòu)參數(shù)最佳組合方式，最佳組合取各因素較大的平均數(shù)對(duì)應(yīng)的水平值。由圖5可知，沖擊功達(dá)到最佳的工具結(jié)構(gòu)參數(shù)組合：節(jié)流噴嘴直徑為18 mm，運(yùn)動(dòng)行程為50 mm，沖錘質(zhì)量為30 kg，承壓面內(nèi)徑為110 mm，腔體通孔面積為600 mm2。該結(jié)構(gòu)參數(shù)組合下的沖擊功達(dá)到352.9 J，相比算例分析中原結(jié)構(gòu)的166.24 J，提高了112.3%。值得注意的是，在實(shí)際應(yīng)用中不能一味追求高沖擊功，工具節(jié)流噴嘴直徑的選擇通常還需綜合考慮現(xiàn)場(chǎng)鉆井液排量和密度，防止工具壓降過高。

對(duì)比表4數(shù)據(jù)中F值的大小，可以得出各因素對(duì)工具最大能量利用率的影響重要程度排序如下：節(jié)流噴嘴直徑（A）>承壓面外徑（D）>沖錘質(zhì)量（C）>腔體通孔面積（E）>運(yùn)動(dòng)行程（B）。其中節(jié)流噴嘴直徑和沖錘承壓面外徑是影響最大能量利用率的主要因素，而沖錘質(zhì)量、腔體通孔面積和運(yùn)動(dòng)行程是次要因素。由圖6可知，能量利用率達(dá)到最優(yōu)的工具結(jié)構(gòu)參數(shù)組合：節(jié)流噴嘴直徑為18 mm，運(yùn)動(dòng)行程為30 mm，沖錘質(zhì)量為20 kg，承壓面內(nèi)徑為115 mm，腔體通孔面積為600 mm2。與高沖擊功下的最優(yōu)參數(shù)組合類似，節(jié)流噴嘴直徑越小，工具最大能量利用率越高。因此，在實(shí)際應(yīng)用時(shí)仍需根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)工況進(jìn)行節(jié)流噴嘴尺寸的優(yōu)選。

4 結(jié) 論

（1）為提高硬地層機(jī)械鉆速，將大功率螺桿與軸向沖擊鉆具相結(jié)合，研制了一種沖擊螺桿鉆具，能夠同時(shí)為鉆頭提供大扭矩和高頻低幅沖擊載荷。

（2）沖錘運(yùn)動(dòng)特性分析表明：沖錘運(yùn)動(dòng)過程中，進(jìn)入高壓腔的流量增大，流入節(jié)流噴嘴的流量減小，噴嘴產(chǎn)生的節(jié)流增壓效果減弱，沖錘做加速度減小的非線性加速運(yùn)動(dòng)。

（3）工具結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化結(jié)果表明：節(jié)流噴嘴直徑和運(yùn)動(dòng)行程是影響沖擊功的主要因素，而沖錘質(zhì)量、承壓面積和和腔體通孔面積是次要因素；節(jié)流噴嘴直徑和沖錘承壓面積是影響最大能量利用率的主要因素，而運(yùn)動(dòng)行程、沖錘質(zhì)量和腔體通孔面積是次要因素。

［1］ ?李陽(yáng)，薛兆杰，程喆，等．中國(guó)深層油氣勘探開發(fā)進(jìn)展與發(fā)展方向［J］．中國(guó)石油勘探，2020，25（1）：45-57．

LI Y，XUE Z J，CHENG Z，et al.Progress and development directions of deep oil and gas exploration and development in China［J］.China Petroleum Exploration，2020，25（1）：45-57.

［2］ 李慶輝，李少軒．超深層砂巖儲(chǔ)層巖石力學(xué)特性試驗(yàn)研究［J］．巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào)，2021，40（5）：948-957．

LI Q H，LI S X.Experimental study on mechanical properties of ultra-deep sandstone［J］.Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering，2021，40（5）：948-957.

［3］ 高明忠，葉思琪，楊本高，等．深部原位巖石力學(xué)研究進(jìn)展［J］．中國(guó)科學(xué)基金，2021，35（6）：895-903．

GAO M Z，YE S Q，YANG B G，et al.Progress in research on deep in situ rock mechanics［J］.Bulletin of National Natural Science Foundation of China，2021，35（6）：895-903.

［4］ 陳新勇，韓煦，邱愛民，等．扭力沖擊器與螺桿鉆具集成BHA應(yīng)用研究［J］．石油機(jī)械，2020，48（5）：34-38．

CHEN X Y，HAN X，QIU A M，et al.Research of integrated BHA with torsional impactor and screw drill［J］.China Petroleum Machinery，2020，48（5）：34-38.

［5］ 陳新勇，付瀟，李亮亮，等．廊固凹陷安探地區(qū)復(fù)雜深井鉆井關(guān)鍵技術(shù)［J］．石油機(jī)械，2021，49（12）：36-41．

CHEN X Y，F(xiàn)U X，LI L L，et al.Key technologies for complex deep well drilling in Antan area of Langgu sag［J］.China Petroleum Machinery，2021，49（12）：36-41.

［6］ 邱自學(xué)，王璐璐，徐永和，等．頁(yè)巖氣鉆井螺桿鉆具的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)［J］．鉆采工藝，2019，42（2）：36-37，48．

QIU Z X，WANG L L，XU Y H，et al.Status quo and development trend of positive displacement motor used in shale gas drilling［J］.Drilling & Production Technology，2019，42（2）：36-37，48.

［7］ 李紅星，李輝，王曉鵬，等．綏中36-1油田調(diào)整井開窗側(cè)鉆高造斜率鉆具研制及應(yīng)用［J］．中國(guó)海上油氣，2018，30（3）：132-136．

LI H X，LI H，WANG X P，et al.Development and application of high build-up rate drilling tools for adjustment wells sidetracking in SZ36-1 oilfield［J］.China Offshore Oil and Gas，2018，30（3）：132-136.

［8］ 閆炎，韓禮紅，劉永紅，等．全尺寸PDC鉆頭旋轉(zhuǎn)沖擊破巖過程數(shù)值模擬［J］．石油機(jī)械，2023，51（6）：36-42．

YAN Y，HAN L H，LIU Y H，et al.Numerical simulation of rotary impact Rock-Breaking process of a Full-Size drill bit［J］.China Petroleum Machinery，2023，51（6）：36-42.

［9］ 汪偉，柳貢慧，李軍，等．復(fù)合沖擊鉆井工具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與運(yùn)動(dòng)特性分析［J］．石油機(jī)械，2019，47（7）：24-29．

WANG W，LIU G H，LI J，et al.Structural design and motion behavior analysis of composite percussion drilling Tool［J］.China Petroleum Machinery，2019，47（7）：24-29.

［10］ 席傳明，穆總結(jié)，羅翼，等．GCY-Ι型沖擊螺桿鉆井提速技術(shù)研究與試驗(yàn)［J］．石油機(jī)械，2020，48（10）：39-43．

XI C M，MU Z J，LUO Y，et al.Research and field test of GCY-Ι screw impact drilling tools［J］.China Petroleum Machinery，2020，48（10）：39-43.

［11］ 甘心．頁(yè)巖氣鉆井用機(jī)械式螺桿沖擊器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與應(yīng)用［J］．吉林大學(xué)學(xué)報(bào)（地球科學(xué)版），2022，52（4）：1215-1222．

GAN X.Structural design and application of mechanical PDM impactor used in shale gas wells［J］.Journal of Jilin University（Earth Science Edition），2022，52（4）：1215-1222.

［12］ 張海平．機(jī)械式旋轉(zhuǎn)沖擊鉆井工具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與試驗(yàn)［J］．石油機(jī)械，2020，48（12）：9-14．

ZHANG H P.Structural design and test of mechanical rotary percussion drilling Tool［J］.China Petroleum Machinery，2020，48（12）：9-14.

［13］ 甘心，梁應(yīng)紅，李偉廷，等．螺桿式旋沖工具凸輪機(jī)構(gòu)性能測(cè)試裝置設(shè)計(jì)及試驗(yàn)研究［J］．鉆采工藝，2021，44（6）：93-96．

GAN X，LIANG Y H，LI W T，et al.Design and experimental study on testing device for cam mmechanism of rotary-percussive Tool based on screw drill［J］.Drilling & Production Technology，2021，44（6）：93-96.

［14］ 王四一，李泉新，劉建林，等．沖擊螺桿馬達(dá)研制［J］．煤田地質(zhì)與勘探，2019，47（5）：225-231．

WANG S Y，LI Q X，LIU J L，et al.Development of impact screw motor［J］.Coal Geology & Exploration，2019，47（5）：225-231.

［15］ 王勇軍，劉剛，佟錚，等．旋沖螺桿鉆具在硬巖地?zé)徙@探中的應(yīng)用研究［J］．鉆探工程，2023，50（5）：146-152．

WANG Y J，LIU G，TONG Z，et al.Application study of rotary-percussive screw drilling tool in hard-rock geothermal drilling［J］.Drilling Engineering，2023，50（5）：146-152.

［16］ 于洋，劉士銀．高速旋沖鉆井技術(shù)優(yōu)化及在順北區(qū)塊的試驗(yàn)［J］．石油機(jī)械，2020，48（10）：24-29，38．

YU Y，LIU S Y.High-Speed rotary percussion drilling technology optimization and its field test in the Shunbei block［J］.China Petroleum Machinery，2020，48（10）：24-29，38.