随着深层油气资源的勘探开发,地层岩石的可钻性越来越差。常规钻井方式钻遇此类地层破岩效果差,钻井效率低,PDC钻头往往由于卡滑、振动而导致失效快、寿命短。为此,将脉冲射流和冲击振动钻井破岩相结合,研制了一种工作原理全新的高频低幅扭转振荡耦合冲击器,借助有限元分析软件对所研制的冲击器进行了应力分布及振荡腔结构参数等仿真分析,基于模拟结果提出了结构改进方案,并设计加工了一套原理可行且结构安全的高频低幅扭转振荡耦合冲击器。现场试验表明,该装置能显著改善钻头工作状况,提高平均机械钻速,工作寿命也完全能够与钻头寿命相匹配。高频低幅扭转振荡耦合冲击器有利于解决现有钻井技术中钻头钻遇坚硬地层时的黏滑效应、间歇性卡钻问题,能够有效减小甚至消除卡滑、振动对钻头的损害,提高PDC钻头的破岩效率。