本發明涉及油氣勘探、地質勘探、地熱井開發，特別涉及一種軸向沖擊單元和多方向復合沖擊提速器。
背景技術：
1、在深井和復雜地質條件下的油氣鉆探中，經常鉆遇抗壓強度高、硬度大、可鉆性差、研磨性強的難鉆地層，現有常規回轉鉆井方法普遍存在機械鉆速慢、鉆頭壽命短、鉆井周期長、成本高等問題，嚴重制約了鉆井提速提效。
2、為加快油氣資源勘探開發步伐，促進典型難鉆地層安全高效鉆井技術進步，研究人員研發了多種功能類型的沖擊破巖工具，旨在通過給鉆頭施加沖擊動載荷的方式達到提高難鉆地層的破巖效率。
3、而現有沖擊破巖工具主要分為軸向沖擊工具和扭轉沖擊工具兩大類，其中軸向沖擊工具主要是通過施加軸向沖擊力的方式輔助鉆頭進行破巖，該類型工具在石英含量高的研磨性地層、抗壓強度高的火成巖效果不錯，而在軟硬交錯的非均質地層提速效果不理想；扭轉沖擊工具主要是通過施加圓周方向的扭轉沖擊力的方式輔助鉆頭進行破巖，并可有效降低鉆頭粘滑振動，該類型工具在軟硬交錯的非均質地層提速效果就比較理想，但在研磨性強、抗壓強度高的地層使用效果就不如軸向沖擊工具。
4、因此，有必要研發一種新型的可同時實現軸向和圓周方向的復合沖擊工具，滿足不同類型難鉆地層的提速需求，拓展在不同地層的適應性，為解決難鉆地層提速提效難題提供技術支撐。
技術實現思路
1、有鑒于此，本發明提供了一種軸向沖擊單元，與外殼體內其他的的零部件組成各不相同、且互不連接，從而做到了相互獨立、互補干涉，從而有利于多方向復合沖擊載荷之間形成聯合作用和疊加效應。
2、本發明還提供了一種多方向復合沖擊提速器，能夠同時產生軸向沖擊力和扭轉沖擊力，從而實現軸向上下、周向順時針逆時針的多個方向復合沖擊效果，有助于提高鉆頭的破巖能量和效率，達到提高鉆井速度的目的。
3、為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：
4、一種軸向沖擊單元，包括：上接頭、外殼體、內缸套、軸向沖擊錘、芯管和配流罩；
5、所述外殼體的上端與所述上接頭固定連接，所述內缸套放置于所述外殼體的內部；所述外殼體的上端內側與所述上接頭的下端外側、所述內缸套的上端外側之間設置有外環形流道，所述外殼體的壁面開設有外連通孔；所述上接頭的上端內側設置有上接頭內腔，所述上接頭的下端外側與所述內缸套插接，所述上接頭的下端開設有能夠將所述上接頭內腔與所述外環形流道連通的上分流孔；
6、所述軸向沖擊錘放置于所述內缸套的內側，所述內缸套的內側中上部與所述軸向沖擊錘的上端外側之間設置有上環形腔，所述內缸套的內側中下部與所述軸向沖擊錘的中部外側之間設置有下環形腔，所述內缸套的中上部壁面開設有能夠將所述上環形腔與所述外環形流道連通的上過流孔，所述內缸套的中下部壁面開設有能夠將所述下環形腔與所述外環形流道連通的下過流孔，所述內缸套的底部壁面開設有能夠與外連通孔對齊的內連通孔；所述軸向沖擊錘的上表面與所述上接頭的下表面、所述內缸套的上端內壁面之間設置有沖擊錘上腔，所述軸向沖擊錘的下表面與所述外殼體的內孔上表面、所述內缸套的下端內壁面之間設置有沖擊錘下腔；
7、所述芯管放置于所述軸向沖擊錘的內側，所述芯管的上端與所述上接頭的下端內側固定連接，所述軸向沖擊錘與所述芯管之間設置有能夠將所述沖擊錘上腔和所述沖擊錘下腔連通的內環形流道，所述配流罩可上下靈活移動放置于所述軸向沖擊錘的下環形腔內；所述上環形腔的面積小于所述下環形腔的面積。
8、優選地，所述內缸套的上端內徑與所述軸向沖擊錘的上端外徑一致，均為d1；所述內缸套的下端內徑與所述軸向沖擊錘的下端最大外徑一致，均為d3；所述下環形腔內徑為d2，且d2<d1<d3。
9、優選地，所述外連通孔均勻開設于所述外殼體的壁面，所述上分流孔均勻開設于所述上接頭的下端，所述上過流孔均勻開設于所述內缸套的中上部壁面，和/或，所述下過流孔均勻開設于所述內缸套的中下部壁面。
10、一種多方向復合沖擊提速器，包括：扭轉沖擊單元和如上述的軸向沖擊單元；
11、所述扭轉沖擊單元連接于所述軸向沖擊機構的下端。
12、優選地，所述內缸套、所述軸向沖擊錘、所述芯管和所述襯套放置于所述外殼體的上端內部，所述外連通孔開設于所述外殼體的中部壁面；所述扭轉沖擊單元放置于所述外殼體的下端內側。
13、優選地，所述扭轉沖擊單元包括：導流罩、扭轉沖擊錘、配流器、導流板、噴嘴、支撐座和下接頭；
14、所述芯管插入所述外殼體的內側中心孔上側，所述導流罩插入所述外殼體的內側中心孔下側；所述外殼體的下端通過與所述下接頭配合傳動，所述導流罩的下端內側與所述配流器插接，所述導流罩的下端面分別同時與所述配流器、所述扭轉沖擊錘和所述下接頭的上端面接觸配合，所述導流罩對稱設置有下分流孔和導流孔，所述導流罩與所述外殼體之間設置有導流腔；
15、所述下接頭的內側與所述導流板、所述支撐座之間設置有排液腔，所述下接頭的上端內側對稱設置有能夠與所述排液腔連通的外排液槽、能夠與所述導流孔連通的外進液槽，所述下接頭上端的內側放置有可靈活轉動的所述扭轉沖擊錘之后會對稱形成外擺動腔，所述下接頭的下端內側設置有下接頭內腔。
16、優選地，所述扭轉沖擊錘的內側放置有可靈活轉動的所述配流器之后會對稱形成內擺動腔，所述扭轉沖擊錘設有兩個內扇形面和兩個外扇形面，所述扭轉沖擊錘在所述內扇形面上設置有能夠與所述內擺動腔連通的第一過流槽，所述扭轉沖擊錘在所述外扇形面上設置有能夠與所述外擺動腔連通的第二過流槽。
17、優選地，所述導流板的上端面與所述扭轉沖擊錘、所述配流器接觸配合，所述導流板的下端面與所述支撐座接觸配合，所述導流板的中心孔插入噴嘴，所述導流板的圓周上對稱設置有能與所述排液腔連通的導流槽；
18、優選地，所述配流器對稱設置有內進液槽和內排液槽；
19、所述支撐座的內側與所述噴嘴固定連接，所述支撐座的下端插入所述下接頭內孔，所述支撐座的壁面開設有能將所述排液腔和所述下接頭內腔連通的排液孔；
20、所述上接頭的中心孔、所述芯管的中心孔、所述外殼體的中心孔、所述導流罩的中心孔和所述配流器的中心孔共同形成上下貫通的中心流道。
21、優選地，還包括：防掉單元；所述防掉單元放置于所述外殼體的下端內側；
22、所述防掉單元包括：堵頭和防掉鋼珠；
23、所述外殼體的下部與所述堵頭固定連接，所述外殼體的下端內壁與所述下接頭的外壁之間設置有用于放置若干所述防掉鋼珠的環形溝槽。
24、從上述的技術方案可以看出，本發明提供的軸向沖擊單元和多方向復合沖擊提速器，與現有技術相比，具有如下有益效果：
25、1、本發明可同時產生軸向沖擊力和扭轉沖擊力，從而實現軸向上下、周向順時針逆時針的多個方向復合沖擊效果，有助于提高鉆頭的破巖能量和效率；
26、2、本發明內部的軸向沖擊單元和扭轉沖擊單元分別位于外殼體上下兩側，彼此的零部件組成各不相同、且互不連接，從而做到了相互獨立、互補干涉，從而有利于多方向復合沖擊載荷之間形成聯合作用和疊加效應；
27、3、本發明內部設計有上下貫通的中心通道，不受軸向沖擊單元和扭轉沖擊單元工作狀態的影響，一直處于暢通狀態，減小了對循環流體和固相含量的要求，并且能夠滿足低壓耗的鉆井需求；
28、4、本發明內部設計有防掉單元，起到了防止扭轉沖擊單元掉落的功能，增強了安全性和可靠性。