CN108360974A - 复合冲击工具 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种复合冲击工具。本发明复合冲击工具，包括：外壳体以及容纳在外壳体内部的动作单元；动作单元包括冲击锤和阀筒；冲击锤包括锤筒和锤体，锤体固定在锤筒的外侧面；阀筒套设在冲击锤外侧，且阀筒的内侧面设置有螺旋状导轨槽；锤体容纳在导轨槽内，且导轨槽的下端向内凸出形成冲击面；阀筒的下端用于与第二接头连接；外壳体内的高压钻井液交替进入上液压腔和下液压腔驱动锤体沿导轨槽上下滑动，以使锤筒的下端面与冲击碰撞或者远离冲击面。本发明利用高压钻井液驱动冲击锤的锤体沿阀筒的螺旋导轨槽上下运动，使钻头获得轴向与扭向的复合冲击载荷，解决深井地层钻压施加困难和底部钻具粘滑失速问题，提高钻头的机械钻速，提高钻井效率。

Description

复合冲击工具

技术领域

本发明涉及钻井工具技术领域，尤其涉及一种复合冲击工具。

背景技术

在石油钻井过程中，提高钻头的机械钻速不仅可以提高钻井经济效率，减少钻井成本，而且在一些特殊情况下，对特殊地层进行快钻并及时封固，更有利于避免井下事故的发生。井下动力钻具+PDC钻头是目前针对深井、超深井应用特别成熟的一类提速组合方案。但是，在岩性复杂的深部地层，钻压施加困难，管柱重力产生的钻压无法有效传递给钻头，长水平段管柱易发生“托压”现象，增大钻进过程中摩擦阻力，导致卡钻；并且，粘滑效应导致施加在PDC钻头上的扭矩变化幅度大，这种较大变化幅值的扭矩减少PDC钻头的寿命，同时也严重影响PDC钻头的切削速率。

为改善PDC钻头的钻压情况和粘滑效应，现有技术中主要采用轴向冲击提速工具(简称轴冲工具)和扭转冲击提速工具(简称扭冲工具)。轴冲工具产生轴向冲击力施加在钻头上，增大钻头破碎岩石的冲击功。扭冲工具通过在周向上发生往复式碰撞，从而对钻头施加高频扭转冲击载荷。

但是，现有的轴冲工具不能产生扭转冲击载荷，扭冲工具不能产生轴向冲击载荷，单纯的将轴冲工具和扭冲工具结合，导致钻井工具过长，不利于钻进动力的传递，降低了钻井效率。

发明内容

本发明提供一种复合冲击工具，以实现同时对钻头施加轴向和扭转冲击载荷，提高钻井效率。

本发明提供一种复合冲击工具，包括：外壳体以及容纳在外壳体内部的动作单元；动作单元包括冲击锤和阀筒；冲击锤包括锤筒和锤体，锤体固定在锤筒的外侧面；阀筒套设在冲击锤外侧，且阀筒的内侧面设置有螺旋状导轨槽；锤体容纳在导轨槽内、将导轨槽分隔成上液压腔和下液压腔，且导轨槽的下端向内凸出形成冲击面；阀筒的下端用于与第二接头连接；外壳体内的高压钻井液交替进入上液压腔和下液压腔驱动锤体沿导轨槽上下滑动，以使锤筒的下端面与冲击面碰撞或者远离冲击面。

如上所述的复合冲击工具，还包括动力单元；动作单元还包括配流筒；配流筒的侧壁上设置有第一配流通道和第二配流通道，第一配流通道为多个，沿配流筒的周向间隔设置；第二配流通道为多个，沿配流筒的周向间隔设置，且每一次第二配流通道设置在相邻两个第一配流通道周向上的中间；且第一配流通道和第二配流通道轴向相隔预设距离；锤筒套设在配流筒的外侧，锤筒的侧壁上开设有第一进液口和第二进液口，且锤体设置在第一进液口和第二进液口之间；动力单元与配流筒的上端固定连接，用于驱动配流筒转动，以使第一配流通道与第一进液口和第二配流通道与第二进液口交替连通，进而使高压钻井液交替进入上液压腔和下液压腔，以推动锤体沿导轨槽上下滑动。

如上所述的复合冲击工具，其中，动作单元还包括封隔筒；封隔筒设置在配流筒和锤筒之间，且封隔筒的下端与阀筒的下端固定连接；封隔筒的侧壁上开设有第一过流通道和第二过流通道，且第一过流通道与第一进液口始终处于连通状态，第二过流通道与第二进液口始终处于连通状态；动力单元驱动配流筒转动，以使第一配流通道与第一过流通道和第二配流通道与第二过流通道交替连通，进而使高压钻井液交替进入上液压腔和下液压腔，以推动锤体沿导轨槽上下滑动。

如上所述的复合冲击工具，其中，动作单元还包括与配流筒下端抵接的泄流喷座；泄流喷座的轴向中心开设有中心通道，中心通道的侧壁开设有泄流孔；泄流孔用于连通中心通道与封隔筒和配流筒之间的环空。

如上所述的复合冲击工具，其中，动力单元包括：旋转轴和叶轮；叶轮的中心部沿轴向开设有通孔，叶轮套设在旋转轴的外侧，中心部开设有与通孔连通的第一过流孔；旋转轴沿轴向开设有中心通道，旋转轴还开设有与中心通道连通的第二过流孔，第二过流孔与第一过流孔连通；旋转轴的下端与配流筒的上端固定连接。

如上所述的复合冲击工具，其中，动力单元还包括分流器；分流器设置在旋转轴的上端，分流器的轴向中心开设有分流通孔，分流通孔与旋转轴的中心通道连通；分流器和外壳体之间的环空与叶轮和外壳体之间的环空连通。

如上所述的复合冲击工具，其中，动力单元还包括导流体；导流体套设在叶轮的外侧；导流体上设置有导流通道，导流通道的进液口与分流器和外壳体之间的环空连通，导流通道的出液口与导流体和叶轮之间的环空连通。。

如上的复合冲击工具，其中，导流体包括上圆环、下圆环以及设置在上圆环和下圆环之间的导叶片；上圆环的外边缘开设有导流槽，导流槽的进液口与分流器和外壳体之间的环空连通，导流槽的出液口与导叶片和外壳体之间的环空连通；导叶片为多个，导叶片沿上圆环的周向间隔设置，相邻的两个导叶片之间设置有导流缝；导流槽、导叶片和外壳体之间的环空、导流缝形成导流通道。

如上所述的复合冲击工具，其中，第二接头的上端与阀筒的下端抵接，第二接头的下端用于与钻头固定连接；第二接头上端与外壳体下端转动连接。

如上的复合冲击工具，其中，外壳体下端的内侧面开设有第一环形凹槽，第二接头上端的外侧面在第一环形凹槽的位置开设有第二环形凹槽；第一环形凹槽和第二环形凹槽围成容纳钢珠的环形容纳腔。

本发明复合冲击工具，利用外壳体内的高压钻井液交替进入上液压腔和下液压腔驱动冲击锤的锤体沿阀筒的螺旋导轨槽上下运动，使锤筒的下端面与冲击面碰撞或者远离冲击面，锤筒的下端面与冲击面碰撞使得阀筒具有轴向运动趋势，同时，锤体带动阀筒旋转，使得阀筒具有扭向运动趋势，轴向和扭向运动趋势传递到钻头，使钻头获得轴向与扭向的复合冲击载荷，解决深井地层钻压施加困难和底部钻具粘滑失速问题，提高钻头的机械钻速，提高钻井效率。

附图说明

图1为本发明复合冲击工具的剖视图；

图2a为本发明复合冲击工具阀筒的结构示意图；

图2b为本发明复合冲击工具阀筒的剖视图；

图3为本发明复合冲击工具冲击锤的结构示意图；

图4为本发明复合冲击工具配流筒的结构示意图；

图5为本发明复合冲击工具封隔筒的剖视图；

图6为本发明复合冲击工具泄流喷座的结构示意图；

图7为本发明复合冲击工具防磨片的结构示意图；

图8a为本发明复合冲击工具叶轮的结构示意图；

图8b为本发明复合冲击工具叶轮的剖视图；

图9为本发明复合冲击工具旋转轴的剖视图；

图10为本发明复合冲击工具第一密封件的结构示意图；

图11为本发明复合冲击工具第二密封件的结构示意图；

图12为本发明复合冲击工具分流器的结构示意图；

图13为本发明复合冲击工具分流筒的剖视图；

图14a为本发明复合冲击工具连接座的结构示意图；

图14b为本发明复合冲击工具连接座的剖视图；

图15为本发明复合冲击工具第三密封件的剖视图；

图16为本发明复合冲击工具导流体的结构示意图；

图17为本发明复合冲击工具外壳体的结构示意图；

图18为本发明复合冲击工具第二接头的结构示意图；

图19a为本发明复合冲击工具位于上死点的剖视图；

图19b为图19a的B-B向剖视图；

图19c为图19a的C-C向剖视图；

图19d为图19a的D-D向剖视图。

附图标记说明：

1：第一接头；2：外壳体；21：安装孔；22：牙嵌；23、24：承载面； 25：密封凹槽；26：第一环形凹槽；3：第二接头；32：抵接部；33：第二环形凹槽；34：密封凹槽；35：牙嵌槽；4：分流筒；41：安装凸块；42：外螺纹；43：中心通道；5：分流器；51：分流通孔；52：连接面；6：连接座；60：外环体；61：过流槽；62：挡板；63：螺纹孔；64：挡板开孔；65：挡板下空间；66：配合面；7：垫环；80：第三密封件；801：螺纹孔；802：通孔；803：台阶面；81：导流体；810：上圆环；811：导流槽；812：导叶片； 813：导流缝；814：下圆环；815：支撑面；82：旋转轴；821：第二过流孔；822：中心通道；823：第一连接段；824：第二连接段；825：第三连接段；826：第四连接段；827：第五连接段；83：叶轮；831：第一过流孔；832：通孔；833：叶片；834：圆柱面；84：第一密封件；841：上圆环；842：下圆环；9：扶正轴承；100：第二密封件；1001：通孔；1002：螺钉孔；101：阀筒；1010：导轨槽；1011：导轨体；1012：导轨面；1013：定位螺孔；1014：第一台阶面；1015：第二台阶面；1016：冲击面；1017：抵接部；102：冲击锤；1020：锤筒；1021：锤体；1022：锤面；1023：第二进液口；1024：第一进液口；1025：锤筒的下端面；103：封隔筒；1030：第一过流通道；1031：第二过流通道；1032：外螺纹；104：配流筒；1040：分流凸块；1041：第一配流通道；1042：第二配流通道；1043：内螺纹；1044：凹槽口；105、106：防磨片；1050：防磨面；1051：凸块；1052：凹槽；107：泄流喷座；1070：第一配合面；1071：防磨片定位块；1072：斜台面；1073：第二配合面；1074：泄流孔；1075：中心通道；11：钢珠；12：密封圈。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明，应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，本发明不局限于下述的具体实施方式。

首先需要说明的是，在本发明中，方位词“上”指远离钻头的一端，方位词“下”指靠近钻头的一端；方位词“内”指靠近轴向中心的一侧，方位词“外”指远离轴向中心的一侧。

图1为本发明复合冲击工具的剖视图；图2a为本发明复合冲击工具阀筒的结构示意图；图2b为本发明复合冲击工具阀筒的剖视图；图3为本发明复合冲击工具冲击锤的结构示意图。图4为本发明复合冲击工具配流筒的结构示意图；图5为本发明复合冲击工具封隔筒的剖视图；图6为本发明复合冲击工具泄流喷座的结构示意图；图7为本发明复合冲击工具防磨片的结构示意图；图8a为本发明复合冲击工具叶轮的结构示意图；图8b为本发明复合冲击工具叶轮的剖视图；图9为本发明复合冲击工具旋转轴的剖视图；图10 为本发明复合冲击工具第一密封件的结构示意图；图11为本发明复合冲击工具第二密封件的结构示意图；图12为本发明复合冲击工具分流器的结构示意图；图13为本发明复合冲击工具分流筒的剖视图；图14a为本发明复合冲击工具连接座的结构示意图；图14b为本发明复合冲击工具连接座的剖视图；图15为本发明复合冲击工具第三密封件的剖视图；图16为本发明复合冲击工具导流体的结构示意图；图17为本发明复合冲击工具外壳体的结构示意图；图18为本发明复合冲击工具第二接头的结构示意图；图19a为本发明复合冲击工具位于上死点的剖视图；图19b为图19a的B-B向剖视图；图19c为图 19a的C-C向剖视图；图19d为图19a的D-D向剖视图。

参照图1至图3，本实施例提供一种复合冲击工具，包括：外壳体2以及容纳在外壳体2内部的动力单元和动作单元；动作单元包括冲击锤102和阀筒101；冲击锤102包括锤筒1020和锤体1021，锤体1021固定在锤筒1020 的外侧面；阀筒101套设在冲击锤102外侧，且阀筒101的内侧面设置有螺旋状导轨槽1010；锤体1021容纳在导轨槽1010内、将导轨槽1010分隔成上液压腔和下液压腔，且导轨槽1010的下端向内凸出形成冲击面1016；阀筒101的下端用于与第二接头3连接；外壳体2内的高压钻井液交替进入上液压腔和下液压腔驱动锤体1021沿导轨槽1010上下滑动，以使锤筒的下端面1025与冲击面1016碰撞或者远离冲击面1016。

具体地，本实施例提供的复合冲击工具可以应用在深井、超深井等的钻井过程中。复合冲击工具包括外壳体2、动作单元和动力单元，外壳体2的轴向中心开设有中心通道，动作单元容纳在中心通道内。

动作单元作为实现往复式冲击作用的执行机构，包括冲击锤102和阀筒 101；其中，冲击锤102包括锤筒1020和锤体1021，锤体1021固定在锤筒 1020的外侧面，锤筒1020的轴向中心开设中心通道，用于使高压钻井液流通。锤筒1020的外侧面固定有锤体1021，其中锤体1021的形状与导轨槽1010 的形状相适应，优选地，锤体1021为弧形，其弧形面与导轨槽1010的弧形面间隙配合，将导轨槽1010分割成上下两个液压腔。锤体1021的锤面1022 相对于锤体1021的弧形面倾斜一定的角度，其角度受导轨槽控制，倾斜的角度与导轨槽1010保持一致，以使锤面1022与导轨面1012更好的贴合，从而使锤体1021沿导轨槽1010滑动的更顺畅。。锤体1021可以设置一个，锤体 1021也可以设置多个，例如两个、三个等，多个锤体1021沿垂筒1020的周向均匀间隔设置。相应地，导轨槽1010可以设置一个，也可以设置多个，多个导轨槽1010沿阀筒101的周向间隔设置。作为一个优选地实施方式，锤体1021设置两个，沿垂筒1020的周向间隔相对设置；导轨槽1010设置两个，沿阀筒101的周向间隔设置。

阀筒101轴向中心开设有中间通道，阀筒101套设在冲击锤102的外侧，阀筒101的外侧面与外壳体2的内侧面接触。阀筒101阀筒101的内侧面向内凸出有导轨体1011，相邻的导轨体1011之间形成导轨槽1010，导轨体1011 的弧形面与锤筒2010的弧形面间隙配合，以使锤体1021与导轨槽1010之间形成上下两个相对密封的液压腔。导轨槽1010的下端向内凸出形成可容纳锤筒1020的冲击面1016，动力单元驱动锤体1021沿导轨槽1010向下滑动，使得锤筒的下端面1025与冲击面1016碰撞，使得阀筒101具有轴向运动趋势，同时，锤体1021带动阀筒101转动，使得阀筒101具有扭向运动趋势，轴向和扭向运动趋势通过刚体传递到钻头，使得钻头部分获得额外的轴向和扭转冲击载荷，从而提高钻头的机械钻速。当动力单元驱动锤体1021沿导轨槽1010向上滑动，使得锤筒的下端面1025远离冲击面1016复位，准备下一循环复合冲击。

阀筒101的下端用于与第二接头3连接，第二接头3用于固定连接钻头，以使阀筒101的冲击面1016承受的复合冲击载荷能够刚性传递到钻头。

外壳体2内的高压钻井液交替进入上液压腔和下液压腔，其具体实现方式可以是通过液体流向转换器或者其他液体换向机构实现，在此不做限定。

本实施例提供的复合冲击工具，通过利用外壳体内的高压钻井液交替进入上液压腔和下液压腔驱动冲击锤的锤体沿阀筒的螺旋导轨槽上下运动，使锤筒的下端面与冲击面碰撞或者远离冲击面，锤筒的下端面与冲击面碰撞使得阀筒具有轴向运动趋势，同时，锤体带动阀筒旋转，使得阀筒具有扭向运动趋势，轴向和扭向运动趋势传递到钻头，使钻头获得轴向与扭向的复合冲击载荷，解决深井地层钻压施加困难和底部钻具粘滑失速问题，提高钻头的机械钻速，提高钻井效率。

进一步地，参照图4，本实施例提供的复合冲击工具包括动力单元；动作单元还包括配流筒104；配流筒104的侧壁上设置有第一配流通道1041和第二配流通道1042，第一配流通道1041为多个，沿配流筒104的周向间隔设置；第二配流通道1042为多个，沿配流筒104的周向间隔设置，每一个第二配流通道1042设置在相邻两个第一配流通道1041周向上的中间；第一配流通道1041和第二配流通道1042轴向相隔预设距离；锤筒1020套设在配流筒104的外侧，锤筒1020的侧壁上开设有第一进液口1024和第二进液口1023，且锤体设置在第一进液口1024和第二进液口1023之间；动力单元与配流筒 104的上端固定连接，用于驱动配流筒104转动，以使第一配流通道1041与第一进液口1024和第二配流通道1042与第二进液口1023交替连通，进而使高压钻井液交替进入上液压腔和下液压腔，以推动锤体1021沿导轨槽1010 上下滑动。

动力单元通过控制高压流体按一定频率进入不同的液压腔，液压腔中的压力差驱动锤体上下滑动。作为一个优选的实施例，动力单元还包括配流筒104，配流筒104轴向中心开设有中心通道，用于高压钻井液流通，配流筒104容纳在锤筒1020的中心通道内。配流筒104的侧壁上设置有第一配流通道1041和第二配流通道1042，且第一配流通道1041和第二配流通道1042轴向相隔预设距离，本实施例对该预设距离不做限定。第一配流通道1041为多个，沿配流筒104的周向间隔设置；第二配流通道1042 为多个，沿配流筒104的周向间隔设置，每一个第二配流通道1042设置在相邻两个第一配流通道1041周向上的中间。第一配流通道1041和第二配流通道1042的数量相同，第一配流通道1041和第二配流通道1042可以分别设置两个、三个、四个等。例如，图4，配流筒104上分别设置两个第一配流通道1041和第二配流通道1042，两个第一配流通道1041相隔 180度设置，第二配流通道1042也相隔180度设置，位于两个第一配流通道1041的中间，使得四个过流通道相隔90度设置。本发明对第一配流通道1041和第二配流通道1042的数量不做限定，其与锤体、导轨槽数目一致，与复合冲击冲击功、冲程、冲击频率的综合因素有关，本领域技术人员可以根据实际情况设计。

配流筒104的外侧面向外突出设置有分流凸块1040，第一配流通道1041 和第二配流通道1042开设在分流凸块1040上。并且，第一配流通道1041和第二配流通道1042可以是圆形通道，也可以是多边形通道，本实施例优选第一配流通道1041和第二配流通道1042为圆矩形通道。

锤筒1020套设在配流筒104的外侧，锤筒1020的侧壁上开设有第一进液口1024和第二进液口1023，且锤体1021设置在第一进液口1024和第二进液口1023之间；第一进液口1024和第二进液口1023的数量设置有第一配流通道1041和第二配流通道1042的设置情况相同，在此不再赘述。并且，第一进液口1024和第二进液口1023的形状优选为矩形，并且，矩形进液口的一条边界与锤体1021的锤面1022的最小端对齐，以保证第一进液口1024 和第二进液口1023在导轨槽1010内，从而保证高压钻井液尽量在导轨槽1010 和锤体1021形成的液压腔内，减小泄流量。

配流筒104的上端设置有连接螺纹，用于与动作单元固定连接，如图4 所述，配流筒104上端的内侧面设置有内螺纹1043，以与动作单元固定连接，当然，配流筒104上端也可以设置外螺纹，或者，配流筒104与动作单元过盈配合、卡接等实现固定连接。

动力单元驱动配流筒104转动，以使第一配流通道1041与第一进液口 1024和第二配流通道1042与第二进液口1023交替连通，即，第一配流通道 1041与第一进液口1024连通时，第二配流通道1042与第二进液口1023不连通；第一配流通道1041与第一进液口1024不连通，第二配流通道1042与第二进液口1023连通。具体地实现方式为：动力单元驱动配流筒104转动，第一配流通道1041与第一进液口1024连通，配流筒104中心通道的部分高压钻井液依次通过第一配流通道1041与第一进液口1024进入锤体1021与导轨槽1010的上液压腔，从而推动锤体1021沿导轨槽1010向下滑动，使得锤筒的下端面1025与冲击面1016碰撞，为钻头提供复合冲击；在锤体1021沿导轨槽1010向下滑动的过程中，锤体1021与导轨槽1010的下液压腔的低压钻井液通过泄流通道进入中心通道。当锤筒的下端面1025与冲击面1016接触的同时，动力单元驱动配流筒104转动恰好使第二配流通道1042与第二进液口1023连通(设定动力单元的旋转频率，以达到“恰好”的时间要求)，部分高压钻井液依次通过第二配流通道1042与第二进液口1023进入锤体 1021与导轨槽1010的下液压腔，从而推动锤体1021沿导轨槽1010向上滑动进行复位，完成一个复合冲击过程；在锤体1021沿导轨槽1010向上滑动的过程中，锤体1021与导轨槽1010的上液压腔的低压钻井液通过泄流通道进入配流筒104的中心通道。

由于配流筒104在旋转过程中，分流通道与上下两组液压腔是交替连通的，因此液压腔中也将交替形成高低压环境，在压力作用下将推动锤体1021做上下运动。在运动过程中，由于阀筒101导轨面1012的存在，锤体1021的运动轨迹是圆柱面上的一条螺旋曲线，运动中锤体1021同时具有轴向与周向的速度。因此，锤筒的下端面1025与冲击面1016碰撞时将产生沿轴向与周向的冲击效果，该冲击效果作用在钻头上，实现钻头的复合冲击。

更进一步地，参照图5，动作单元还包括封隔筒103；封隔筒103设置在配流筒104和锤筒1020之间，且封隔筒103的下端与阀筒101的下端固定连接；封隔筒103的侧壁上开设有第一过流通道1030和第二过流通道1031，且第一过流通道1030与第一进液口1024始终处于连通状态，第二过流通道 1031与第二进液口1023始终处于连通状态；动力单元驱动配流筒104转动，以使第一配流通道1041与第一过流通道1030和第二配流通道1042与第二过流通道1031交替连通，进而使高压钻井液交替进入上液压腔和下液压腔，以推动锤体1021沿导轨槽1010上下滑动。

封隔筒103轴向中心开设有中心通道，设置在配流筒104和锤筒1020之间。封隔筒103的下端与阀筒101的下端固定连接，具体地，封隔筒103的下端设置有外螺纹1032，与阀筒1011的第一台阶面1014设置的内螺纹固定连接。封隔筒103的侧壁上在第一配流通道1041的位置开设有第一过流通道 1030，在第二配流通道1042的位置开设有第二过流通道1031。第一过流通道1030与第一进液口1024始终处于连通状态，第二过流通道1031与第二进液口1023始终处于连通状态。封隔筒103的内侧面与分流凸块1040的外侧面间隙配合，使得封隔筒103的内侧面与配流筒104的外侧面形成环空。第一过流通道1030和第二过流通道1031的数量与第一配流通道1041和第二配流通道1042的数量一致，在此不再赘述。本发明对第一过流通道和第二过流通道的形状不做限定。在锤体1021上下运动的过程中，第一过流通道1030 始终与第一进液口1024保持连通状态，第二过流通道1031始终与第二进液口1023保持连通状态，第一过流通道1030和第二过流通道1031交替成为高压流体进入液压腔的进入通道和低压钻井液的泄流通道。封隔筒103的主要作用是实现高低压钻井液的封隔，保证锤体1021的正常工作，具体实现方式如下：动力单元驱动配流筒104转动，第一配流通道1041与第一过流通道 1030连通(此时，第二配流通道1042与第二过流通道1031不连通)，配流筒104中心通道的部分高压钻井液依次通过第一配流筒到1041、第一过流通道1030以及第一进液口1024进入锤体1021与导轨槽1010的上液压腔，从而推动锤体1021沿导轨槽1010向下滑动，使得锤筒的下端面1025与冲击面 1016碰撞，为钻头提供复合冲击；在锤体1021沿导轨槽1010向下滑动的过程中，锤体1021与导轨槽1010的下液压腔的低压钻井液通过第二进液口1023 与封隔筒103的内侧面和配流筒104的外侧面之间的环空连通，进而通过泄流通道进行泄流。当锤筒的下端面1025与冲击面1016碰撞的同时，动力单元驱动配流筒104转动恰好使第二配流通道1042与第二过流通道1031连通 (此时，第一配流通道1041与第一过流通道1030不连通)，配流筒104中心通道的部分高压钻井液依次通过第二配流筒到1042、第二过流通道1031 以及第二进液口1023进入锤体1021与导轨槽1010的下液压腔，从而推动锤体1021沿导轨槽1010向上滑动复位，完成一个复合冲击过程。在锤体1021 沿导轨槽1010向上滑动的过程中，锤体1021与导轨槽1010的上液压腔的低压钻井液通过第一进液口1024与封隔筒103的内侧面和配流筒104的外侧面之间的环空连通，进而通过泄流通道进行泄流。

参照图6，动作单元还包括与配流筒104下端抵接的泄流喷座107；泄流喷座107的轴向中心开设有中心通道1075，中心通道1075的侧壁开设有泄流孔1074；泄流孔1074用于连通中心通道1075与封隔筒103和配流筒104 之间的环空。

动作单元还包括泄流喷座107，用于低压钻井液的泄流。具体地，泄流喷座107的轴向中心开设有中心通道1075，泄流喷座107外侧面的上端为第一配合面1070，第一配合面1070与配流筒104的内侧面间隙配合；第一配合面1070的下端向外突出形成圆环，圆环上设置有防磨片定位块1071，防磨片定位块1071沿圆环的周向间隔设置，相邻的防磨片定位块1071中间形成凹槽；圆环的下端设置有斜台面1072，斜台面1072上开设有泄流孔1074，泄流孔1074可以设置一个，也可以设置多个，本实施例优选，泄流孔1074 为多个，沿圆周方向均匀间隔设置，本发明对泄流孔1074的数量以及横截面形状不做具体限定。优选地，泄流孔1074的轴线与泄流喷座107的截平面呈 60度，有利于泄流钻井液流出。斜台面1072的下端为第二配合面1073，第二配合面1073上设置有外螺纹，与阀筒101的第二台阶面1015设置的内螺纹连接。

在此需要说明的是，在实际应用过程中，泄流喷座107的中心通道1075 的直径是可变的，即，设置中心通道1075直径不同的泄流喷座107，以适应不同的钻井工况，达到预期的内部压力。

泄流喷座107的上端与配流筒104的下端抵接，具体地，泄流喷座107 通过两个防磨片与配流筒104的下端抵接。参照图7，防磨片105包括圆环以及设置在圆环上端面的多个凸块1051，多个凸块1051之间形成凹槽1052，圆环的下端面为防磨面1050。圆环的内径与泄流喷座107的第一配合面1070 的外径一致，以实现防磨片的径向定位，其轴向上则通过凸块与凹槽的键位配合实现。具体地，防磨片105的凸块1051与配流筒104的凹槽口1044相配合，防磨片105的凹槽1052与配流筒104的下端的凸块相配合，防磨片 105的防磨面1050与防磨片106的防磨面接触，防磨片106的凸块容纳在泄流喷座107的凹槽内，防磨片106的凹槽容纳泄流喷座107的防磨片定位块 1071。在此需要说明，上述的凸块和凹槽均为弧形凸块和凹槽。

本实施例提供的复合冲击工具通过泄流喷座进行泄流，并且，泄流喷座和配流筒之间通过防磨片抵接，有效降低配流筒下端的磨损。

在上述实施例的基础上，本实施例提供一种复合冲击工具的动力单元结构形式。参照图8a至图9，动力单元包括：旋转轴82和叶轮83；叶轮83的中心部沿轴向开设有通孔832，叶轮83套设在旋转轴82的外侧，且叶轮83 的中心部开设有与通孔832连通的第一过流孔831；旋转轴82的沿轴向开设有中心通道822，旋转轴82还开设有与中心通道822连通的第二过流孔821，第二过流孔821与第一过流孔831连通；旋转轴82的下端与配流筒104的上端固定连接。

具体地，叶轮83的中心部沿轴向开设有通孔832，叶轮83的内侧面与旋转轴82的外侧面过渡配合。叶轮83的外侧面可以设置一个叶片833，例如，一个叶片沿叶轮83的外侧面螺旋设置，优选地，叶轮83的外侧面设置多个叶片833，多个叶片833沿叶轮83的周向间隔设置。本发明对叶片的具体形状不做限定。叶轮83的侧壁开设有第一过流孔831，优选地，第一过流孔831为多个，沿叶轮83的周向间隔设置，更进一步地，每相邻的两个叶片 833之间设置一个第一过流孔831，利于叶轮83旋转的平衡性。优选地，第一过流孔831的中心轴线与叶轮83的截平面呈60度，使钻井液流通更加顺畅，减少钻井液的能量损失。叶轮83的外侧面可以是圆柱面，叶片833设置在圆柱面上。为了更好地使高压钻井液冲击叶片，提高叶轮83的驱动力矩，优选地，叶轮83的外侧面为圆锥面，叶轮83的外侧面的直径从上向下逐渐增大。叶轮83的外侧面下端为圆柱面834。

参照图9，旋转轴82的沿轴向开设有中心通道822，旋转轴82的侧壁开设有第二过流孔821，第二过流孔821与第一过流孔831连通，第二过流孔 821的数量与第一过流孔831的数量一致，优选地，第二过流孔821的中心轴线与旋转轴82的截平面呈60度。旋转轴82的下端设置螺纹，与配流筒 104的上端固定连接。

本实施例提供的动力单元其工作过程如下：一部分高压钻井钻井液从旋转轴82的中心通道822向下流动，另一部分钻井液进入叶轮83与外壳体2 之间的环空，高压钻井钻井液冲击在叶片833上，推动叶轮83旋转，从而带动旋转轴82转动，为动作单元提供动力。冲击在叶片833上的钻井液依次通过第一过流孔831和第二过流孔821，流回中心通道822。本实施例动力单元采用适用于石油井眼的叶轮，区别于常规的井下动力装置(涡轮、螺杆)，极大地降低了动力单元的复杂度。

进一步地，在旋转轴82和配流筒104的连接处还设置有密封组件，密封组件包括第一密封件84和第二密封件100。参照图10，第一密封件84包括固定连接的上圆环841和下圆环842，且上圆环841的内环面的直径小于下圆环842的内环面的直径，上圆环841的外环面的直径与下圆环842的外环面的直径一致。参照图11，第二密封件100包括固定连接的上圆环和下圆环，且上圆环的内环面与下圆环的内环面的直径一致，形成通孔1001；上圆环的外环面的直径大于下圆环的外环面的直径，即上圆环的外侧面凸出于下圆环的外侧面。上圆环凸出于下圆环的部分设置有螺钉孔1002。

继续参照图9，旋转轴82的外侧面从上向下依次为第一连接段823、第二连接段824、第三连接段825、第四连接段826、第五连接段827。其中，第一连接段823、第四连接段826以及第五连接段827设置有螺纹。

第一密封件84套设在旋转轴82的外侧，且第一密封件84的外侧面与外壳体2的内侧面接触；第一密封件84的上圆环841的内环面与旋转轴82的第三连接段825抵接；第一密封件84的下圆环842的下端面与第二密封件100的上端面抵接，第二密封件100套设在配流筒104的外侧，与配流筒104 的外侧面间隙配合，使得第一密封件84的上圆环841和第二密封件100之间形成一个环形空腔，该环形空腔内安装有扶正轴承9。第二密封件100的下端分别与阀筒101以及封隔筒103抵接，并且阀筒101的导轨体1011的上端面开设有定位螺孔1013，第二密封件100和阀筒101通过螺钉固定连接在一起。本实施例复合冲击工具通过第一密封件和第二密封件密封将动力单元和动作单元之间有效封隔，使得动力单元和动作单元能独立完成各自的运动；并且，设置扶正轴承保证旋转轴位于外壳体的轴向中心。

在上述实施例的基础上，为了更好的对高压钻井液进行分流，本实施例复合冲击工具的动力单元还包括分流器5。参照图12，分流器5设置在旋转轴82的上端，分流器5的轴向中心开设有分流通孔51，分流通孔51与旋转轴82的中心通道822连通；分流器5和外壳体2之间的环空与叶轮83和外壳体2之间的环空连通。

具体地，分流器5的轴向中心开设有分流通孔51，分流通孔51的直径可以根据不同的流量要求而不同，例如设计一系列的分流器5，其分流通孔 51的直径不相同，以适应不同流量要求，提高复合冲击工具的通用性，使得动力单元输出的扭矩不但能够驱动配流筒旋转，也能够使配流筒的旋转频率满足一定的工作要求。可选地，分流器5的分流通孔51内还可以设置一个分流筒4，具体参照图13，分流筒4轴向中心开设有中心通道43，通过改变中心通道43的直径适应不同流量的要求。分流筒4的下端设置有外螺纹42，用于与分流通孔51设置的内螺纹固定连接。为了方便分流筒4的安装，分流筒4的上端设置有多个安装凸块41，便于安装时施加作用力。

为了减少高压钻井液冲击在分流器的能力损失，使得分流的钻井液流通更顺畅，优选地，分流器5为半球状结构。半球状结构的下端为圆柱形的连接面52。

分流器5设置在旋转轴82的上端，分流器5可以直接与旋转轴82的上端连接，或者，分流器5可以通过连接件与旋转轴82连接。在一些实施例中，分流器5通过连接座6与旋转轴82连接。参照图14a和图14b，连接座6包括外环体60，外环体60的外侧面与外壳体2的内侧面设置有间隙，外环体 60的轴向中间孔为阶梯孔，阶梯孔的上孔段的配合面66与分流器5的连接面52相配合，配合面66与连接面52可以是过盈连接，或者，配合面66上设置有内螺纹，连接面52上设置有外螺纹，配合面66与连接面52通过螺纹连接固定在一起。外环体60的中间台阶上设置有螺纹孔63。阶梯孔的下孔段向内凸出形成挡板62，挡板62的中心开设有挡板开孔64，挡板开孔64与与旋转轴82的第一连接段823的上部分间隙配合。挡板62的下端形成挡板下空间65，挡板下空间65容纳扶正轴承，扶正轴承的上端通过挡板62的下端面实现轴向定位。

可选地，为了保证同一复合冲击工具使用统一规格的扶正轴承，扶正轴承9通过垫环7与旋转轴82连接。垫环的外侧面和垫环的内侧面都设置有螺纹，其中，垫环的内侧面与旋转轴82的第一连接段823螺纹连接，垫环的外侧面与扶正轴承的内圈螺纹连接。垫环7的端面也有利于实现扶正轴承的轴向定位。

进一步地，为了对扶正轴承进行密封，连接座6的下端还设置有第三密封件80。结合图15，第三密封件80的轴向中心开设有通孔802，第三密封件80套设在旋转轴82的第二连接段824的上端，通孔802的侧面与第二连接段824的上端间隙配合。第三密封件80的外侧面优选为多边形，例如六边形、八边形等，方便安装时施加作用力。第三密封件80的上端面开设有螺纹孔801，螺纹孔801与连接座6上的螺纹孔63相对应，第三密封件80和连接座6通过螺钉固定在一起。本发明对螺纹孔801和螺纹孔63的数量不做限定。优选地，螺纹孔801和螺纹孔63分别设置四个，四个螺纹孔801沿第三密封件80的圆周方向均匀间隔设置，四个螺纹孔 63沿连接座6的圆周方向均匀间隔设置。第三密封件80的外侧面的下端向内凹陷形成台阶面803，其上设置有外螺纹。

在一些实施例中，外壳体2的上端通过第一接头1与钻杆固定连接。第一接头1的轴向中心开设有中心通道，实现钻井液的流通。中心通道的下端为避免部，避让部的直径大于中心通道的直径，以避让分流器5，使得钻井液顺利的分流。第一接头1的下端设置有外螺纹，与外壳体2上端设置的槽口螺纹连接，实现第一接头与外壳体的固定连接。第一接头1的上端设置有锥螺纹，符合API标准，用于与钻杆固定连接。

在上述实施例的基础上，本实施例复合冲击工具的动力单元还包括导流体81，对分流器5分出的钻井液进行引导。结合图16，导流体81套设在叶轮83的外侧；导流体81上设置有导流通道，导流通道的进液口与分流器5 和外壳体2之间的环空连通，导流通道的出液口与导流体81和叶轮83之间的环空连通。

具体地，导流体81的上端面与第三密封件80固定连接。导流体81上设置导流通道，导流通道的进液口与分流器5和外壳体2之间的环空连通，导流通道的出液口与导流体81和叶轮83之间的环空连通。导流通道作为将钻井液的无序运动转变成周向上有序冲击叶轮的引导通道，在此对其具体结构不做限定。本实施例复合冲击工具通过导流体将分流器分出的紊乱的钻井液，引导形成流向规则的钻井液，有规律的冲击叶轮，驱动叶轮旋转。

在一些实施例中，导流体81包括上圆环810、下圆环814以及设置在上圆环810和下圆环814之间的导叶片812；上圆环810的外边缘开设有导流槽811，导流槽811的进液口与分流器5和外壳体2之间的环空连通，导流槽811的出液口与导叶片812和外壳体2之间的环空连通；导叶片812为多个，多个导叶片812沿上圆环810的周向间隔设置，相邻的两个导叶片812 之间设置有导流缝813；导流槽811、导叶片812和外壳体2之间的环空、导流缝813形成导流通道。

具体地，导流体81包括上圆环810、下圆环814以及设置在上圆环810 和下圆环814之间的导叶片812；导叶片812为多个，多个导叶片812沿上圆环810的周向间隔设置，相邻的两个导叶片812之间设置有导流缝813。导叶片812的横截面优选为月牙形。上圆环810的外边缘开设有导流槽811，导流槽811优选为多个，沿上圆环810的圆周方向间隔设置。导流槽811的进液口与分流器5和外壳体2之间的环空连通，导流槽811的出液口与导叶片812和外壳体2之间的环空连通。优选地，导流槽811的开设位置与导流缝813的位置上下对应。可选地，导流槽和导流缝的数量一致。导叶片812 的开口角度可以调节，以达到期望的水力参数。导流缝812的具体形状与相邻的导叶片相关，在此不做限定。导流槽811、导叶片812和外壳体2之间的环空、导流缝813形成导流通道。

上圆环810的内侧面设置有内螺纹，与第三密封件80的台阶面803设置的外螺纹连接。下圆环814的内侧面向内凸出形成支撑面815，与叶轮83下端的圆柱面834相接触。

可选地，导叶片812分别与上圆环810、下圆环814可拆卸连接，以根据不同的流量需要设置导流缝813的大小。

优选地，为了保证更好的导流效果，连接座6的外侧面与外壳体2的内侧面接触，且连接座6的边缘位置开设有过流槽61。高压钻井液通过分流器 5分流，一部分钻井液通过分流器5的分流通孔51向下流动，另一部分钻井液依次通过分流器5与外壳体2之间的环空、连接座6的过流槽61、第三密封件80与外壳体2之间的环空、导流体81的导流槽811、导流体81与外壳体2之间的环空、导流体81的导流缝813，进入导流体81与叶轮83之间的环空，高压钻井液冲击叶轮83的叶片833，驱动叶轮83进行旋转。

参照图1、图17和图18，本实施例复合冲击工具的第二接头3的上端与阀筒101的下端抵接，第二接头3的下端用于与钻头固定连接；第二接头3 上端与外壳体2下端转动连接。

具体地，第二接头3轴向中心开设有中心通道，第二接头3上端的内侧面设置有抵接部32，抵接部32为内六方结构，与阀筒101下端设置的抵接部1017相配合，抵接部1017为外六方结构。第二接头3的下端用于与钻头固定连接，例如连接端可以是锥螺纹，该锥螺纹符合API螺纹标准，用于与钻头固定连接。第二接头3上端的外侧面与外壳体2下端的内侧面可转动连接，使得阀筒101承受的复合冲击载荷通过第二接头3刚性传递给钻头，同时避免外壳体2承受复合冲击载荷发生旋转。

作为第二接头3上端的外侧面与外壳体2下端的内侧面转动连接的一种实施方式，外壳体2下端的内侧面开设有第一环形凹槽26，第二接头3上端的外侧面在第一环形凹槽26的位置开设有第二环形凹槽33；第一环形凹槽 26和第二环形凹槽33围成容纳钢珠11的环形容纳腔。

具体地，外壳体2下端的内侧面开设有第一环形凹槽26，第一环形凹槽 26径向开设有安装孔21，通过安装孔21向容纳腔内安装钢珠11，安装孔21 内安装有封堵件，用于封堵安装孔21，防止容纳腔内的钢珠11掉落。可选地，安装孔21为螺纹孔，封堵件为螺钉。第一环形凹槽26可以设置一个，也可以设置多个，例如两个，三个等，多个第一环形凹槽26沿外壳体2的轴向间隔设置，每条第一环形凹槽26的径向都开设有安装孔21，用于安装钢珠11。第二环形凹槽33的数量与第一环形凹槽26的数量一致。容纳腔中的钢珠11使得第二接头3与外壳体2周向可转动，同时轴向固定。

进一步地，外壳体2在第一环形凹槽26的下方还开设有密封凹槽25，相应地，第二接头3在密封凹槽25相应的位置开设有密封凹槽34，在密封凹槽25和密封凹槽34围成的环形腔内安装有密封圈12，本发明对密封圈的具体结构形式不做限定。

更进一步地，外壳体2的下端侧壁设置有牙嵌22，与第二接头3外侧面开设的牙嵌槽35相配合。优选地，牙嵌22为多个，例如四个，沿外壳体2 的圆周方向间隔设置，每个牙嵌22的承载面23和承载面24分别进行镀铬与发蓝工艺处理，保证一定的耐磨防腐。第二接头外侧面开设的牙嵌槽35与牙嵌22间隙配合，牙嵌槽35与牙嵌22之间的间隙，使得第二接头3可以相对外壳体2实现小幅度的扭转，从而传递扭转载荷。外壳体2上端设置有槽口螺纹，用于与钻杆固定连接，或者，通过接头与钻杆固定连接。

图19a为本发明复合冲击工具位于上死点的剖视图；图19b为图19a的 B-B向剖视图；图19c为图19a的C-C向剖视图；图19d为图19a的D-D向剖视图。

结合图19a至图19d，下面具体说明冲击锤位于阀筒上死点工况时，复合冲击工具的动作过程以及流体的运动情况：

首先需要解释的是，冲击锤位于阀筒的上死点工况，即：冲击锤的最上端与第二密封件的下端抵接时的状态，如图19a所示。过配流轴的第一配流通道的轴向中心作截面B-B，过第一配流通道和第二配流通道的中心作截面 C-C，过配流轴的第二配流通道的轴向中心作截面D-D。

钻杆中心通道的高压钻井液经过分流器5的分流作用，一部分高压钻井液流经过分流器5的分流通孔51向下流动，另一部分高压钻井液依次经过分流器5与外壳体2之间的环空、连接座6的过流槽61、第三密封件80与外壳体2之间的环空、导流体81的导流槽811、导流体81与外壳体2之间的环空、导流体81的导流缝813，进入导流体81与叶轮83之间的环空，高压钻井液冲击叶轮83的叶片833，驱动叶轮83进行旋转，从而带动旋转轴82 转动，旋转轴82带动配流筒104转动。驱动叶轮83旋转的钻井液通过叶轮 83的第一过流孔831和旋转轴82的第二过流孔821进入旋转轴82的中心通道822，与分流器5的分流通孔51流通的钻井液汇合。

在图19b中，旋转轴82的中心通道822的高压钻井液进入配流筒104的中心通道，高压钻井液依次通过配流筒104的第一配流通道1041、封隔筒103 的第一过流通道1030、冲击锤102的第一进液口1024，进入冲击锤102的锤体1021与阀筒101的导轨槽1010组成的上液压腔中，在上液压腔中汇聚高压钻井液，以推动锤体1021向下运动。

此时，在图19c中，封隔筒102上没有形成过流通道，冲击锤102的锤体1021与阀筒101的导轨槽1010组成的上下两个液压腔中的流体无法形成有效通道，保证上下两个液压腔中的压力体系不串通。在图19d中，配流筒 104的第二配流通道1042与图19a中的配流筒104的第一配流通道1041呈 90度，第二配流通道1042被封隔筒102密封；而冲击锤102的第二进液口 1023、封隔筒103的第二过流通道1031、封隔筒103的内侧面与配流筒104 的外侧面之间的环空、泄流喷座107的泄流孔1074依次连通，冲击锤102的锤体1021与阀筒101的导轨槽1010组成的下液压腔中的低压钻井液流图中心通道。

当冲击锤向下运动，锤筒的下端面与冲击面碰撞时，此时冲击锤位于下死点，并且，与此同时，配流筒刚好旋转过90度，第二配流通道与封隔筒的第二过流通道连通，下液压腔形成高压钻井液，推动锤体向上运动进行复位完成一个周期运动。

与现有的提速工具单一的提速原理相比，本实施例复合冲击工具能对钻头施加轴向和周向的冲击效果，缓解钻柱不规律振动对破岩产生的不利影响，减少钻头在深部硬地层易发生过早磨损与崩齿的现象。更重要的是能够同时解决深井地层钻压施加困难与底部钻具粘滑失速的问题，大大提高了钻井速度，通过在单一运动构件上实现复合冲击的运动效果，既能使钻头牙齿吃入地层的深度加深，也增大钻头剪切破岩的能量。并且，简化井下工具的动力输出结构，采用叶轮驱动的配流轴不仅能按一定频率旋转，并能根据工具对频率的要求对叶轮驱动单元的结构参数进行调节。相比其他同类井下动力输出工具，驱动部分的结构、长度大大简化，扩宽了复合冲击工具在井下的适用范围。优化的复合冲击结构，避免轴冲与扭冲形式上的简单叠加，简化了工具结构与尺寸，工具自身适应不同工况的能力得到提升，更有利于井下的安全作业。

此外，本实施例提供的复合冲击工具，即使在工具内部某些零部件失效无法正常工作，钻杆传递的扭矩仍然可通过外壳体传递到第二接头上，只是此时工具的提速效果消失，不影响井下的正常钻进。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种复合冲击工具，其特征在于，包括：外壳体以及容纳在所述外壳体内部的动作单元；

所述动作单元包括冲击锤和阀筒；

所述冲击锤包括锤筒和锤体，所述锤体固定在所述锤筒的外侧面；

所述阀筒套设在所述冲击锤外侧，且所述阀筒的内侧面设置有螺旋状导轨槽；所述锤体容纳在所述导轨槽内，将所述导轨槽分隔成上液压腔和下液压腔，且所述导轨槽的下端向内凸出形成冲击面；所述阀筒的下端用于与第二接头连接；

所述外壳体内的高压钻井液交替进入所述上液压腔和所述下液压腔驱动所述锤体沿所述导轨槽上下滑动，以使所述锤筒的下端面与所述冲击面碰撞或者远离所述冲击面。

2.根据权利要求1所述的复合冲击工具，其特征在于，还包括动力单元；

所述动作单元还包括配流筒；所述配流筒的侧壁上设置有第一配流通道和第二配流通道；所述第一配流通道为多个，沿所述配流筒的周向间隔设置；所述第二配流通道为多个，沿所述配流筒的周向间隔设置，且每一个所述第二配流通道设置在相邻两个所述第一配流通道周向上的中间；所述第一配流通道和所述第二配流通道轴向相隔预设距离；

所述锤筒套设在所述配流筒的外侧，所述锤筒的侧壁上开设有第一进液口和第二进液口，且所述锤体设置在所述第一进液口和所述第二进液口之间；

所述动力单元与所述配流筒的上端固定连接，用于驱动所述配流筒转动，以使所述第一配流通道与所述第一进液口和所述第二配流通道与所述第二进液口交替连通，进而使高压钻井液交替进入所述上液压腔和所述下液压腔，以推动所述锤体沿所述导轨槽上下滑动。

3.根据权利要求2所述的复合冲击工具，其特征在于，所述动作单元还包括封隔筒；所述封隔筒设置在所述配流筒和所述锤筒之间，且所述封隔筒的下端与所述阀筒的下端固定连接；

所述封隔筒的侧壁上开设有第一过流通道和第二过流通道，且所述第一过流通道与所述第一进液口始终处于连通状态，所述第二过流通道与所述第二进液口始终处于连通状态；

所述动力单元驱动所述配流筒转动，以使所述第一配流通道与所述第一过流通道和所述第二配流通道与所述第二过流通道交替连通，进而使高压钻井液交替进入所述上液压腔和所述下液压腔，以推动所述锤体沿所述导轨槽上下滑动。

4.根据权利要求3所述的复合冲击工具，其特征在于，所述动作单元还包括与所述配流筒下端抵接的泄流喷座；

所述泄流喷座的轴向中心开设有中心通道，所述中心通道的侧壁开设有泄流孔；所述泄流孔用于连通所述中心通道与所述封隔筒和所述配流筒之间的环空。

5.根据权利要求2-4任一项所述的复合冲击工具，其特征在于，所述动力单元包括：旋转轴和叶轮；

所述叶轮的中心部沿轴向开设有通孔，所述叶轮套设在所述旋转轴的外侧，所述中心部开设有与所述通孔连通的第一过流孔；

所述旋转轴沿轴向开设有中心通道，所述旋转轴还开设有与所述中心通道连通的第二过流孔，所述第二过流孔与所述第一过流孔连通；

所述旋转轴的下端与所述配流筒的上端固定连接。

6.根据权利要求5所述的复合冲击工具，其特征在于，所述动力单元还包括分流器；

所述分流器设置在所述旋转轴的上端，所述分流器的轴向中心开设有分流通孔，所述分流通孔与所述旋转轴的中心通道连通；所述分流器和所述外壳体之间的环空与所述叶轮和所述外壳体之间的环空连通。

7.根据权利要求6所述的复合冲击工具，其特征在于，所述动力单元还包括导流体；所述导流体套设在所述叶轮的外侧；

所述导流体上设置有导流通道，所述导流通道的进液口与所述分流器和所述外壳体之间的环空连通，所述导流通道的出液口与所述导流体和所述叶轮之间的环空连通。

8.根据权利要求7所述的复合冲击工具，其特征在于，所述导流体包括上圆环、下圆环以及设置在所述上圆环和所述下圆环之间的导叶片；

所述上圆环的外边缘开设有导流槽，所述导流槽的进液口与所述分流器和所述外壳体之间的环空连通，所述导流槽的出液口与所述导叶片和所述外壳体之间的环空连通；

所述导叶片为多个，所述导叶片沿所述上圆环的周向间隔设置，相邻的两个导叶片之间设置有导流缝；

所述导流槽、所述导叶片和所述外壳体之间的环空、所述导流缝形成所述导流通道。

9.根据权利要求1-4任一项所述的复合冲击工具，其特征在于，所述第二接头的上端与所述阀筒的下端抵接，所述第二接头的下端用于与钻头固定连接；

所述第二接头上端与所述外壳体下端转动连接。

10.根据权利要求9所述的复合冲击工具，其特征在于，所述外壳体下端的内侧面开设有第一环形凹槽，所述第二接头上端的外侧面在所述第一环形凹槽的位置开设有第二环形凹槽；

所述第一环形凹槽和所述第二环形凹槽围成容纳钢珠的环形容纳腔。