全液壓式隨鑽震擊器的製作方法

2023-12-02 20:18:01 2

專利名稱：全液壓式隨鑽震擊器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及到一種震擊解卡工具，特別是涉及到全液壓式隨鑽震擊器，屬於鑽井設 備技術領域。
背景技術：
在鑽井過程中，由於鑽具組合較長、地質構造複雜、技術措施不當等原因，鑽具在鑽進 過程中發生卡鑽是不可避免的，使用震擊器給卡點處向上或向下強烈的震擊力使卡點鬆動， 可以達到解卡的目的。卡鑽事故處理消耗時間長，目前普遍採用組合在鑽具中的隨鑽震擊器 ，當鑽具遇卡時，可以迅速啟用隨鑽震擊器向上或向下震擊，從而達到迅速解除卡鑽的目的 。在現今鑽井技術對鑽井設備配置的需求下，國內外井下工具製造商已發展出了很多的隨鑽 震擊器品種。現在的石油鑽井深度是越來越深，常規的隨鑽震擊器工作溫度和無故障時間難 以滿足使用需要
實用新型內容
本實用新型的目的是提供一種全液壓式隨鑽震擊器，它工作溫度更高和無故障使用時 間長，使用方便可靠，且能達到良好的震擊解卡的目的，以克服目前技術的不足。
本實用新型是這樣實現的全液壓式隨鑽震擊器，它包括心軸組件、筒體組件，心軸 組件處於筒體組件內，其特徵在於心軸組件的構成從上到下依次為鑽杆心軸(1)、內 接頭(9)、上心軸(10)、中間心軸(21)和下心軸(32)，它們之間均為螺紋連接；筒 體組件的構成從上到下依次為驅動液缸(4)、過渡接頭(7)、液缸(8)、上液缸(15 )、上短接頭(22)、中液缸(24)、下短接頭(29)、下液缸(31)和下接頭(40)它們 之間均為螺紋連接。
所述的全液壓式隨鑽震擊器，是在鑽杆心軸(1)上與驅動液缸(4)連接的下端均勻的嵌有6個驅動柱銷(6)。
其次在液缸(8)上設有3個與外部相通的上通孔(41)。
還在液缸(8)與上心軸(10)之間的環形空腔中裝有液缸活塞(11)。
此外，中間心軸(21)與中液缸(24)之間的環形空腔中裝有上活塞(25)與下活塞(27)。
並在中液缸(24)在上活塞(25)與下活塞(27)之間的部分上設有2個與外部相通的下通孔(42)。
以及在上心軸(10)的光軸面段裝配有可以軸向運動的上蹩壓活塞(19)，在上蹩壓活 塞(19)節流孔中裝有上節流杆(20);在下心軸(32)的光軸面段裝配有可以軸向運動的 下蹩壓活塞(32)，在下蹩壓活塞(32)節流孔中裝有下節流杆(33)。
由於採用了上述技術方案，與現有技術相比，本實用新型可以在最高26(TC的工作溫度 下無故障工作時間高於150小時，按地層地溫梯度3 3. 5。C/100m折算，可在8670 7430m井 深處、免維修工作150小時，避免了現有的隨鑽震擊器由於保養周期短而增加的起下鑽次數 ，進一步降低鑽井成本。本實用新型結構簡單，且有大的水眼孔徑，使用效果好。


附圖l為本實用新型的結構示意附圖2附圖1中A處的局部放大附圖3附圖1中B處的局部放大附圖4附圖1中C處的局部放大附圖5附圖1中D處的局部放大附圖6附圖1中E處的局部放大附圖7附圖1中F處的局部放大圖。
附圖標記l-鑽杆心軸，2-刮泥圈，3-刮泥密封，4-驅動液缸，5-驅動液缸油堵，6-驅 動柱銷，7-過渡接頭，8-液缸，9-內接頭，10-上心軸，11-液缸活塞，12-活塞密封，13-上 液缸唇形密封，14-上液缸密封，15-上液缸，16-上液缸油堵，17-壓緊螺母，18-緊定螺釘 ，19-上蹩壓活塞，20-上節流杆，21-中間心軸，22-上短接頭，23-上短接頭油堵，24-中液 缸，25-上活塞，26-上活塞密封，27-下活塞，28-下活塞密封，29-下短接頭，30-下短接頭 油堵，31-下液缸，32-下心軸，33-下節流杆，34-下蹩壓活塞，35-緊定螺釘，36-壓緊螺母 ，37-下液缸油堵，38-下液缸密封，39-下液缸唇形密封，40-下接頭，41-通孔。
具體實施方式
本實用新型的實施例全液壓式隨鑽震擊器的結構如圖l所示，它包括心軸組件、筒 體組件，心軸組件處於筒體組件內，心軸組件的構成從上到下依次為鑽杆心軸l、內接頭 9、上心軸IO、中間心軸21和下心軸32，它們之間均為螺紋連接；筒體組件的構成從上到下 依次為驅動液缸4、過渡接頭7、液缸8、上液缸15、上短接頭22、中液缸24、下短接頭29 、下液缸31和下接頭40它們之間均為螺紋連接；驅動液缸4套裝在鑽杆心軸1上，在驅動液缸 4上端內口裝有刮泥圈2和刮泥密封3;可以在鑽杆心軸1上與驅動液缸4連接的下端均勻的嵌有6個驅動柱銷6，驅動柱銷6的作用如同常用的花鍵副，差異在於空間佔用小，可以有比現 有技術隨鑽震擊器大的水眼孔徑，使常規的測井儀器可以順利下井測試，在驅動柱銷6的上 端頭設有驅動液缸油堵5;在液缸8上設有3個與外部相通的上通孔41，還在液缸8與上心軸10 之間的環形空腔中裝有液缸活塞ll，液缸活塞11設有特別構造的活塞密封12;此外，中間心 軸21與中液缸24之間的環形空腔中裝有上活塞25與下活塞27，每個活塞上設有同樣構造的上 活塞密封26和下活塞密封28，並在中液缸24在上活塞25與下活塞27之間的部分上設有2個與 外部相通的下通孔42;在上短接頭22上設有上短接頭油堵23，在下短接頭29上設有下短接頭 油堵30;上心軸10上按順序設有圓環凸臺、光軸面和螺紋，從光軸面延伸到螺紋盡頭設有四 個洩油槽的槽底略低於螺紋牙底，還在上心軸10的光軸面段裝配有可以軸向運動的上蹩壓活 塞19，在上蹩壓活塞19節流孔中裝有上節流杆20;上節流杆20被壓緊螺母17壓緊，緊定螺釘 18防止壓緊螺母17鬆動；在下心軸32上按順序設有圓環凸臺、光軸面和螺紋，從光軸面延伸 到螺紋盡頭設有四個洩油槽的槽底略低於螺紋牙底，在下心軸32的光軸面段裝配有可以軸向 運動的下蹩壓活塞32，在下蹩壓活塞32節流孔中裝有下節流杆33，下節流杆33被壓緊螺母36 壓緊，緊定螺釘35防止壓緊螺母36鬆動；下液缸31下端內口設有下液缸唇形密封39和下液缸 密封38，內腔變大處設有下液缸油堵37;更好的是所有密封元件均採用耐高溫的氟橡膠材料 製成。
本實用新型工作時，鑽杆心軸l接上部鑽杆、下接頭39接下部鑽杆。 向鑽頭施加的轉動扭矩傳遞順序是上部鑽杆一鑽杆心軸1一驅動柱銷6—驅動液缸4—
過渡接頭7—液缸8—上液缸15—上短接頭22—中液缸24—下短接頭29—下液缸31—下接頭39
一下部鑽杆一鑽頭。
下壓鑽具的下壓力傳遞順序是上部鑽杆一鑽杆心軸1一驅動液缸4—過渡接頭7—液缸8 一上液缸15—上短接頭22—中液缸24—下活塞27—下短接頭29—下接頭40—下部鑽杆一鑽頭
上提鑽具的提拉力傳遞順序是上部鑽杆一鑽杆心軸1一內接頭9—過渡接頭7—液缸8— 上液缸15—上短接頭22—中液缸24—下短接頭29—下液缸31—下接頭40—下部鑽杆一鑽頭。
鑽杆心軸l、內接頭9、上心軸IO、液缸活塞ll、活塞密封12、液缸8、過渡接頭7、驅動 液缸4、刮泥密封3、刮泥圈2構成驅動液壓缸。
上心軸IO、上液缸唇形密封13、上液缸密封14、上液缸15、上液缸油堵16、壓緊螺母17 、緊定螺釘18、上蹩壓活塞19、上節流杆20、中間心軸21、上短接頭22、上短接頭油堵23、 中液缸24、上活塞25、上活塞密封26構成上擊功能機構。中間心軸21、中液缸24、下活塞27、下活塞密封28、下短接頭29、下短接頭油堵30、下 液缸31、下心軸32、下節流杆33、下蹩壓活塞34、緊定螺釘35、壓緊螺母36、下液缸油堵37 、下液缸密封38、下液缸唇形密封39構成下擊功能機構。
當鑽柱某處被捉住不動時提拉或者下壓鑽具，很長的鑽柱將像彈簧一樣的被拉長或者壓 縮，突然釋放捉點，這彈簧就將猛然收縮或者伸長。
向上震擊的實現當鑽杆心軸l在常態位置時上提鑽具，心軸組件鑽杆心軸l、內接頭9 、上心軸10向上運動，在上心軸10上的上蹩壓活塞19下行到圓環凸臺將四個洩油槽封閉，當 上蹩壓活塞19通過SJ過盈配合腔時，上節流杆20所在的節流孔的流通間隙很小起到阻尼延時 作用，液壓油腔暫時分成蹩壓腔和常壓腔，上部鑽具被彈性拉長儲存能量，當上蹩壓活塞 19極其緩慢上行完全通過SJ過盈配合腔時，彈性拉長了的上部鑽具猛然釋放儲能，產生向上 的衝擊力，這衝擊力通過外筒組件傳遞到下方的卡點實現震擊解卡。提拉速度越快鑽具被彈 性拉長儲能越多，震擊力越大。鑽杆心軸l回復時，上蹩壓活塞19上行到壓緊螺母17將四個 洩油槽打開，心軸組件順暢回到常態位置。
向下震擊的實現所不同的是當鑽杆心軸l在常態位置時下壓鑽具，實現鑽柱儲能的過 程與上震擊相同，最終釋放鑽柱儲能產生向下的震擊力。
權利要求1.一種全液壓式隨鑽震擊器，它包括心軸組件和筒體組件，心軸組件處於筒體組件內，其特徵在於心軸組件的構成從上到下依次為鑽杆心軸(1)、內接頭(9)、上心軸(10)、中間心軸(21)和下心軸(32)，它們之間均為螺紋連接；筒體組件的構成從上到下依次為驅動液缸(4)、過渡接頭(7)、液缸(8)、上液缸(15)、上短接頭(22)、中液缸(24)、下短接頭(29)、下液缸(31)和下接頭(40)它們之間均為螺紋連接。
2.根根據權利要求l所述的全液壓式隨鑽震擊器，其特徵在於在鑽 杆心軸(1)上與驅動液缸(4)連接的下端均勻的嵌有6個驅動柱銷(6)。
3.根據權利要求l所述的全液壓式隨鑽震擊器，其特徵在於液缸( 8)上設有3個與外部相通的上通孔(41)。
4.根據權利要求1或3所述的全液壓式隨鑽震擊器，其特徵在於液 缸(8)與上心軸(10)之間的環形空腔中裝有液缸活塞(11)。
5.根據權利要求l所述的全液壓式隨鑽震擊器，其特徵在於中間心 軸(21)與中液缸(24)之間的環形空腔中裝有上活塞(25)與下活塞(27)。
6.根據權利要求1或5所述的全液壓式隨鑽震擊器，其特徵在於中 液缸(24)在上活塞(25)與下活塞(27)之間的部分上設有2個與外部相通的下通孔(42 )c
7.根據權利要求l所述的全液壓式隨鑽震擊器，其特徵在於在上心 軸(10)的光軸面段裝配有可以軸向運動的上蹩壓活塞(19)，在上蹩壓活塞(19)節流孔 中裝有上節流杆(20);在下心軸(32)的光軸面段裝配有可以軸向運動的下蹩壓活塞(32 )，在下蹩壓活塞(32)節流孔中裝有下節流杆(33)。
專利摘要本實用新型公開了一種全液壓式隨鑽震擊器，它包括心軸組件和筒體組件，心軸組件處於筒體組件內，心軸組件的構成從上到下依次為鑽杆心軸、內接頭、上心軸、中間心軸和下心軸，它們之間均為螺紋連接；筒體組件的構成從上到下依次為驅動液缸、過渡接頭、液缸、上液缸、上短接頭、中液缸、下短接頭、下液缸和下接頭它們之間均為螺紋連接。本實用新型可以在最高260℃的工作溫度下無故障工作時間高於150小時，按地層地溫梯度3～3.5℃/100m折算，可在8670～7430m井深處、免維修工作150小時，避免了現有的隨鑽震擊器由於保養周期短而增加的起下鑽次數，進一步降低鑽井成本。本實用新型結構簡單，且有大的水眼孔徑，使用效果好。
文檔編號E21B31/00GK201148853SQ20072020159
公開日2008年11月12日 申請日期2007年12月10日 優先權日2007年12月10日
發明者鍵 蘭, 周育康, 張亞昌, 李匯平, 熊雲國, 文 王, 童慶安, 蔣世華, 桓 薛, 陳文平, 黃保黔 申請人:貴州高峰石油機械有限責任公司