CN101413377B - 射流式冲击器耐磨内缸和活塞 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种油气钻井机具,尤其是油气钻井冲击钻井用的射流式液动冲击器。活塞上部装有活塞耐磨环,活塞耐磨环下部与活塞的台肩面接触,上部是通过上定位环压紧,上定位环通过螺纹与活塞连接,活塞下部装有活塞耐磨套,活塞耐磨套的下部通过下定位环压紧,内缸的上部装有内缸耐磨套,缸盖装有缸盖耐磨环,缸盖耐磨环通过弹性挡圈压紧在缸盖上的台肩面上。在内缸与活塞的磨擦段加设了硬质合金制成的内缸耐磨套、活塞耐磨环、缸盖耐磨环、活塞耐磨套,减小了内缸与活塞的磨擦间隙,减少泄露,从而避免高压高速射流的冲刷,进而提高了射流元件的稳定性和可靠性,有效的延长器件的使用寿命。
Description
技术领域:
本发明涉及一种油气钻井机具,尤其是油气钻井冲击钻井用的射流式液动冲击器。
背景技术
现有的油气钻井主要采用普通回转钻进技术,配合使用牙轮钻头、PDC钻头、金刚石钻头及喷射钻井工艺,当钻进遇到硬岩层时,钻进效率很低,钻头使用寿命短,施工周期较长,成本较高。CN2040529公开的液动射流式冲击回转钻具,适应的冲洗液为水及低固相泥浆,一旦冲洗液中固相含量较高时,其射流元件磨损及其下部的活塞与缸体、活塞与下端盖之间的磨损也很严重,严重影响钻进工作的稳定性和可靠性。
目前研制使用的液动射流式冲击器,活塞与缸体之间的配合主要是金属之间的间隙配合。在现场使用过程中,泥浆中的固相含量较高时,活塞与缸体之间、活塞杆与下端盖之间的运动副摩擦会加剧。具体表现形式:固相颗粒的磨料磨损,并且伴随有通过微小配合间隙泄露出来的高压高速流体切割金属。
它引起的具体后果是:当活塞和缸体之间的间隙过大时,会引起射流式冲击器冲击功和冲击频率的下降,不能有效提供碎岩所需要的冲击力。并且射流元件可的反馈信号会减弱到不能把射流切换到另一侧,发生单侧附壁的现象,在冲洗液的长时间冲刷下射流元件会很快损坏,进而不能正常的工作。在现场实验过程中普通的射流式冲击器的使用寿命大约在15~20小时之间。而钻头的使用时间则要比这长大约5倍。最终破坏既定的设计目标——射流式冲击器的使用寿命和钻头的使用寿命相匹配起来。
发明内容:
本发明的目的就在于针对上述现有技术的不足,提供一种射流式冲击器耐磨缸体和活塞。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的:
活塞7上部装有活塞耐磨环6,活塞耐磨环6下部与活塞7的台肩面接触,上部是通过上定位环5压紧,上定位环5通过螺纹与活塞7连接,上定位环5开有定位孔,通过销4定位,销4与上定位环5开的定位孔是过盈配合,活塞7下部装有活塞耐磨套11,活塞耐磨套11的上部与活塞7的台肩面接触,活塞耐磨套11的下部通过下定位环13压紧,下定位环13与活塞7螺纹连接,内缸2的上部内壁装有内缸耐磨套3,内缸耐磨套3是通过隔套8在内缸2上的台肩面和缸盖12压紧配合固定,缸盖12装有缸盖耐磨环10,缸盖耐磨环10通过弹性挡圈9压紧在缸盖12上的台肩面上。
本发明的目的还可以通过以下技术方案实现:
内缸耐磨套3、活塞耐磨环6、缸盖耐磨环10和活塞耐磨套11均由硬质合金或耐磨陶瓷加工制成。
有益效果:在内缸与活塞的磨擦段加设了硬质合金制成的内缸耐磨套、活塞耐磨环、缸盖耐磨环、活塞耐磨套,减小了内缸与活塞的磨擦间隙,减少泄露,从而避免高压高速射流的冲刷,进而提高了射流元件的稳定性和可靠性,有效的延长器件的使用寿命。
附图说明:
附图1:射流式冲击器耐磨缸体和活塞结构剖视图
1外缸,2内缸,3内缸耐磨套,4销,5上定位环,6活塞耐磨环,7活塞,8隔套,9弹性挡圈,10缸盖耐磨环,11活塞耐磨套,12缸盖,13下定位环,14定位销,15中接头,16冲锤。
具体实施方式:
下面结合附图和实施例作进一步详细说明:
活塞7上部装有活塞耐磨环6,活塞耐磨环6下部与活塞7的台肩面接触,上部是通过上定位环5压紧,上定位环5通过螺纹与活塞7连接,上定位环5开有定位孔,通过销4定位,销4与上定位环5开的定位孔是过盈配合,活塞7下部装有活塞耐磨套11,活塞耐磨套11的上部与活塞7的台肩面接触,活塞耐磨套11的下部通过下定位环13压紧,下定位环13与活塞7螺纹连接,内缸2的上部内壁装有内缸耐磨套3,内缸耐磨套3是通过隔套8在内缸2上的台肩面和缸盖12压紧配合固定,缸盖12装有缸盖耐磨环10,缸盖耐磨环10通过弹性挡圈9压紧在缸盖12上的台肩面上。内缸耐磨套3、活塞耐磨环6、缸盖耐磨环10和活塞耐磨套11均由硬质合金或耐磨陶瓷加工制成。
实施例1
外缸1通过螺纹与中接头15连接,内缸2套装在外缸1中,通过缸盖12压紧接触,并通过定位销14和缸盖12定位,缸盖12与中接头15的台肩面压紧,内缸2的上部内壁装有由硬质合金加工制成的内缸耐磨套3,内缸耐磨套3是通过隔套8在内缸2上的台肩面和缸盖12压紧配合固定,缸盖12装有由硬质合金加工制成的缸盖耐磨环10,缸盖耐磨环10通过弹性挡圈9压紧在缸盖12上的台肩面上。活塞7上部装有由硬质合金加工制成的活塞耐磨环6,活塞耐磨环6下部与活塞7的台肩面接触,上部是通过上定位环5压紧,上定位环5通过螺纹与活塞7连接,上定位环5开有定位孔,通过销4定位,销4与上定位环5开的定位孔是过盈配合,并将销4与上定位环5开的定位孔用电焊点焊连接后车去多余部分,防止活塞耐磨环6在振动中脱落;活塞7下部装有由硬质合金加工制成的活塞耐磨套11,活塞耐磨套11的上部与活塞7的台肩面接触,活塞耐磨套11的下部通过下定位环13压紧,下定位环13与活塞7螺纹连接,紧固后用电焊将下定位环13焊在活塞7上,防止它在振动过程中的脱落;活塞7通过莫氏锥度面与冲锤16连接构成。
实施例2
外缸1通过螺纹与中接头15连接,内缸2套装在外缸1中,通过缸盖12压紧接触,并通过定位销14和缸盖12定位,缸盖12与中接头15的台肩面压紧,内缸2的上部内壁装有由耐磨陶瓷加工制成的内缸耐磨套3,内缸耐磨套3是通过隔套8在内缸2上的台肩面和缸盖12压紧配合固定,缸盖12装有由耐磨陶瓷加工制成的缸盖耐磨环10,缸盖耐磨环10通过弹性挡圈9压紧在缸盖12上的台肩面上。活塞7上部装有由耐磨陶瓷加工制成的活塞耐磨环6,活塞耐磨环6下部与活塞7的台肩面接触,上部是通过上定位环5压紧,上定位环5通过螺纹与活塞7连接,上定位环5开有定位孔,通过销4定位,销4与上定位环5开的定位孔是过盈配合,并将销4与上定位环5开的定位孔用电焊点焊连接后车去多余部分,防止活塞耐磨环6在振动中脱落;活塞7下部装有由耐磨陶瓷加工制成的活塞耐磨套11,活塞耐磨套11的上部与活塞7的台肩面接触,活塞耐磨套11的下部通过下定位环13压紧,下定位环13与活塞7螺纹连接,紧固后用电焊将下定位环13焊在活塞7上,防止它在振动过程中的脱落;活塞7通过莫氏锥度面与冲锤16连接构成。
Claims (2)
1.一种射流式冲击器耐磨内缸和活塞,是由外缸(1),内缸(2),活塞(7)、中接头(15)、冲锤(16)构成,其特征在于,活塞(7)上部装有活塞耐磨环(6),活塞耐磨环(6)下部与活塞(7)的第一台肩面接触,上部是通过上定位环(5)压紧,上定位环(5)通过螺纹与活塞(7)连接,活塞(7)下部装有活塞耐磨套(11),活塞耐磨套(11)的上部与活塞(7)的第二台肩面接触,活塞耐磨套(11)的下部通过下定位环(13)压紧,下定位环(13)与活塞(7)螺纹连接,内缸(2)的上部内壁装有内缸耐磨套(3),内缸耐磨套(3)是通过隔套(8)在内缸(2)上的台肩面和缸盖(12)之间压紧配合固定,缸盖(12)装有缸盖耐磨环(10),缸盖耐磨环(10)通过弹性挡圈(9)压紧在缸盖(12)上的台肩面上,内缸耐磨套(3)、活塞耐磨环(6)、缸盖耐磨环(10)和活塞耐磨套(11)均由硬质合金或耐磨陶瓷加工制成。
2.按照权利要求1所述的射流式冲击器耐磨内缸和活塞,其特征在于,上定位环(5)开有定位孔,通过销(4)定位,销(4)与上定位环(5)开的定位孔是过盈配合。
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