一、成果概述：

该装置用于钻进时，钻柱通过压缩弹簧给钻头施加机械钻压，当钻压过大时，弹簧压缩产生机械摩擦力将部分钻压吸收，保护钻头轴承和切削齿，减轻钻具的疲劳破坏。当钻压过小时弹簧伸长释放

能量给钻头，消除跳钻的发生，使钻头始终较平稳地与地层接触。由于连通孔使弹簧腔室与环空连通，而钻柱内的钻井液压力高于环空，活塞上下两端压差近似等于钻头压降，此压差通过活塞和传压杆再给钻头施加一个液力作用钻压。钻头在钻柱施加钻压与液力作用钻压联合作用下，钻头的破岩能量增加。钻柱产生纵向振动位移，使承压座与承压头之间的侧斜面间隙流通面积发生改变，增压腔内的压力随之发生改变。当钻柱由于纵向振动下行时，弹簧被压缩，斜侧面流通面积减小，增压腔内流体瞬间受到挤压使压力增大，钻柱施加钻压和液力作用钻压同时增加。当钻柱振动上行时，弹簧伸长，斜侧面流通面积增大，增压腔内压力减小，钻柱施加钻压和液力作用钻压同时减小。钻柱施加钻压和液力作用钻压由于钻柱振动而周期性发生变化，弹簧等转换机构通过吸收钻柱振动能量使钻头处于动静载荷联合作用下破岩。同时钻柱振动或钻头破岩过程中引起的纵向振动，承压座和承压头斜侧面间隙发生改变，钻柱内钻井液的流通通道面积发生改变，通过钻头喷嘴的连续射流被调制为脉冲射流，有利于提高射流清岩效率，减少钻头重复破岩，提高钻头破岩效率的同时降低钻柱振动带来的危害。

二、技术特点及技术指标：

冲击从钻柱振动控制与能量利用的角度出发，将深井钻柱纵向振动能量转换为钻头的水力能量与机械冲击能量，实现钻头在动静态载荷联合作用下提高破岩效率的新方法。通过能量转换机构将不利于钻井的井下钻柱振动能量转为提高钻头破岩清岩能力的冲击载荷，实现井底机械能量与水力能量的重新优化组合，达到改变钻头破岩方式、强化井底水力能量利用效率和降低井下振动危害的多重效果。随着井深增加，钻柱振动加剧，水力能量损耗线性增大，该方法将有害的钻柱振动能量变为有利钻头破岩的能量，可克服目前利用钻井液水力能量调制钻头冲击载荷方法在深井超深井使用受限的不足。

该装置结构简单，整体尺寸较短，无硬，可与其它井下工具兼容使用，可同时实现钻柱减振、水力增压与脉冲射流的调制。

三、应用领域：

针对于石油钻井行业，主要应用于地层岩石致密且单轴强度高、可钻性差的深部地层。