[0001] 本发明涉及石油钻井井下工具技术领域，是一种轴扭复合冲击钻井提速工具。

[0002] 随着石油勘探向纵向发展,互层频繁、复杂地层钻遇率高，钻遇地层的岩石硬度大、研磨性强、可钻性级值高,导致钻头吃入困难、黏滑振动严重,且复杂钻井时间长、机械钻速低,严重制约了油气勘探开发速度与成本。提高深井硬地层钻井机械钻速、减少趟钻次数，国内外学者针对冲击钻井技术进行了大量研究并研制了多种冲击钻井工具。在深井硬地层的钻进过程中，PDC钻头会出现因扭矩不足而无法破碎岩石的情况;此时，钻柱发生扭转，储存弹性势能，直至钻头克服钻井阻力，钻柱中的能量被瞬间释放，钻柱与钻头产生剧烈振动(“黏滑”振动)，导致钻头受到磨损。

[0003] 油气勘探开发中常采用扭力冲击器与PDC钻头的配合来降低“黏滑”振动的产生，从而提高钻头对深井硬地层的钻进速度。目前使用的冲击器大多为TorkBuster，国内的螺杆钻具式、涡轮式扭力冲击器等只能产生单向扭转冲击，这会造成冲击机构单侧受力不均匀而出现偏磨失效。扭力冲击器能够产生扭转冲击振动，从而辅助钻头破岩，但在面对硬地层切削齿无法吃入或大斜度、水平段等钻头无法进尺的情况时，几乎没有提速效果。增加钻头吃入深度、减弱或消除粘滑振动是提高钻井效率的有效手段。经过研究发现现有轴向冲击工具和扭转冲击工具在互层频繁或高研磨地层提速效果不太理想,在硬地层中扭转冲击切削作用下岩石更易发生脆性破碎,提高钻头的侵入能力,而在较软地层中会产生尺寸较小的岩屑易引起钻头泥包。轴向冲击能够增加PDC钻头切削深度, 但增加的阻抗扭矩会引起钻头扭转振动, 易引起钻头崩齿。

[0004] 虽然现有的单维度冲击钻井工具在一定程度上可以为钻头提供轴向或扭转冲击力，并取得一定的提速效果，但其应用效果不理想。其存在如下技术问题：1. 只能提供单维度冲击；2.轴向冲击工具会引起钻头的扭转振动，进而导致钻头崩齿的危险；3.设计了多个换向口的结构，导致整体结构复杂，且容易受到冲蚀破坏；4.现有的冲击工具因机械式冲击结构设计和密封圈等结构导致结构复杂，且这些结构易损坏，导致工具寿命短、维保困难。