CN105756597A - 一种震击器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种震击器，包括：第一接头的一端与第二接头的一端连接；第二接头的另一端与阀体的一端连接；阀体的另一端与拉杆的一端连接；分流器连接在上套筒的内部；上套筒的第一端与中套筒的一端连接，上套筒的第二端与下套筒的一端连接，上套筒的第三端顶在外套筒一端的内部端面上；下套筒的另一端顶在砧子一端的端面上；活塞的一端与中套筒的另一端紧贴，活塞的另一端与砧子的另一端紧贴；如此，当震击器下放至卡钻位置处，同时钻杆处于拉紧位置时，活塞在自身重力及水击压力的作用下快速撞击砧子，在不下放钻杆的情况下，如此循环撞击砧子，直至解卡任务完成。

Description

一种震击器

技术领域

本发明属于钻井工程技术领域，尤其涉及一种震击器。

背景技术

近年来，随着钻井工程的不断发展，开始往深井、超深井方向迈进。在钻井作业过程中，由于地质构造复杂，技术操作不当等原因，常常发生钻具遇阻卡钻事故，震击器是解决井内卡钻事故的有效工具之一。

震击器按工作原理可分为机械式、液压式、机液混合式震击器。目前最为常用的机械式、机液混合式震击器，能够有效的解决井内卡钻事故，提高钻井工程的经济效益，但仍表现出其不足之处。以机械式震击器为例来说，机械式震击器依靠其卡瓦、套筒、心轴之间摩擦副的工作原理来积蓄冲击能做功，在长期使用过程中容易发生变形损坏、使用寿命不高等缺点，需要经常检查、更换这些易受损零部件。

基于此，目前亟需一种结构简单、工作可靠、性能稳定、使用寿命常的震击器，以达到解卡的目的。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明实施例提供了一种震击器，用于解决现有技术中的震击器在使用过程中容易发生变形损坏、使用寿命不高的技术问题。

本发明提供一种震击器，所述震击器包括：

第一接头，所述第一接头的一端与第二接头的一端连接；

第二接头，所述第二接头的另一端与阀体的一端连接；

阀体，所述阀体的另一端与拉杆的一端连接；

拉杆，所述拉杆的另一端穿过分流器中心孔道；

分流器，所述分流器与上套筒的内部连接；

上套筒，所述上套筒的第一端与中套筒的一端连接，所述上套筒的第二端与下套筒的一端连接，所述上套筒的第三端顶在外套筒一端的内部端面上；

下套筒，所述下套筒的另一端顶在砧子一端的端面上；

活塞，所述活塞的一端与所述中套筒的另一端紧贴，所述活塞的另一端与所述砧子的另一端紧贴；其中，

当所述震击器下放至卡钻位置处且钻杆处于拉紧状态时，在钻杆保持上提的状态下，活塞通过自身重力及水击压力的作用快速撞击所述砧子，如此循环撞击解卡，直至解卡任务完成。

上述方案中，所述外套筒的一端与所述第二接头套接，所述外套筒的另一端与所述砧子的另一端连接。

上述方案中，所述震击器还包括：密封圈；所述密封圈设置在所述上套筒另一端的沟槽内。

上述方案中，所述密封圈为O型密封圈。

上述方案中，所述密封圈包括2～4个。

上述方案中，所述震击器还包括：第一轴承；其中，所述第一轴承套接在所述拉杆的一端。

上述方案中，所述震击器还包括：第一压盖；其中，所述第一压盖用于压紧所述第一轴承。

上述方案中，所述震击器还包括：第二轴承；其中，所述第二轴承套接在所述拉杆的另一端。

上述方案中，所述震击器还包括：第二压盖；其中，所述第二压盖用于压紧所述第二轴承。

上述方案中，所述第二接头为内六方接头。

本发明提供了一种震击器，所述震击器包括：第一接头，所述第一接头的一端与第二接头的一端连接；第二接头，所述第二接头的另一端与阀体的一端连接；阀体，所述阀体的另一端与拉杆的一端连接；拉杆，所述拉杆的另一端穿过分流器中心孔道；分流器，所述分流器与上套筒的内部连接；上套筒，所述上套筒的第一端与中套筒的一端连接，所述上套筒的第二端与下套筒的一端连接，所述上套筒的第三端顶在外套筒一端的内部端面上；下套筒，所述下套筒的另一端顶在砧子一端的端面上；活塞，所述活塞的一端与所述中套筒的另一端紧贴，所述活塞的另一端与所述砧子的另一端紧贴；如此，当所述震击器下放至卡钻位置处，同时钻杆处于拉紧状态时，钻井液流入所述震击器内部，所述活塞受钻井液内部压力作用做加速运动，直至打开所述下套筒的流体出口；当所述流体出口打开后，所述活塞减速运动，直至速度降至为零；当所述活塞速度为零时，所述活塞在自身重力及水击压力的作用下快速撞击所述砧子，在钻杆保持上提的状态下，如此循环撞击砧子，直至解卡任务完成。

附图说明

图1为本发明实施例提供的震击器的整体结构示意图；

图2为本发明实施例提供的分流器的B-B剖面示意图；

图3为本发明实施例提供的外套筒与第二接头套接时的A-A剖面示意图。

具体实施方式

为了解决震击器在使用过程中容易发生变形损坏、使用寿命不高的技术问题，本发明提供了一种震击器，所述震击器包括：第一接头，所述第一接头的一端与第二接头的一端连接；第二接头，所述第二接头的另一端与阀体的一端连接；阀体，所述阀体的另一端与拉杆的一端连接；拉杆，所述拉杆的另一端穿过分流器中心孔道；分流器，所述分流器与上套筒的内部连接；上套筒，所述上套筒的第一端与中套筒的一端连接，所述上套筒的第二端与下套筒的一端连接，所述上套筒的第三端顶在外套筒一端的内部端面上；下套筒，所述下套筒的另一端顶在砧子一端的端面上；活塞，所述活塞的一端与所述中套筒的另一端紧贴，所述活塞的另一端与所述砧子的另一端紧贴；如此，当所述震击器下放至卡钻位置处，同时钻杆处于拉紧状态时，钻井液流入所述震击器内部，所述活塞受钻井液内部压力作用做加速运动，直至打开所述下套筒的流体出口；当所述流体出口打开后，所述活塞减速运动，直至速度为零；当所述活塞速度为零时，所述活塞在自身重力及水击压力的作用下快速撞击所述砧子，在钻杆保持上提的状态下，如此循环撞击砧子，直至解卡任务完成。

下面通过附图及具体实施例对本发明的技术方案做进一步的详细说明。

本实施例提供一种震击器，如图1所示，所述震击器包括：第一接头1、第二接头2、阀体3、拉杆4、分流器5、上套筒6、中套筒7、下套筒8、砧子9、活塞10、外套筒11；其中，

所述第一接头1的一端通过螺纹与第二接头2的一端连接；其中，所述第一接头1为公锁接头，所述第二接头2为内六方接头。

所述第二接头2的另一端通过螺纹与阀体3的一端连接；所述阀体3的另一端通过螺纹与拉杆4的一端连接；所述拉杆4为活动拉杆。

所述拉杆4的另一端穿过分流器5中心孔道；其中，所述分流器5的B-B剖面如图2所示。

这里，所述分流器5通过螺纹与上套筒6的内部连接；所述上套筒6的第一端与中套筒7的一端连接，所述上套筒6的第二端与下套筒8的一端连接，所述上套筒6的第三端顶在外套筒11一端的内部端面上；所述下套筒8的另一端顶在所述砧子9一端的端面上；所述活塞10的一端与所述中套筒7的另一端紧贴，所述活塞10的另一端与所述砧子9的另一端紧贴；所述外套筒11的一端套接在所述第二接头2外面，所述外套筒11的另一端通过螺纹与所述砧子9的另一端连接。

其中，所述分流器5包括四个流体出口；所述外套筒11与所述第二接头2相配合传递钻杆的扭矩，所述外套筒11与所述第二接头2套接时的A-A剖面图如图3所示。所述下套筒8、所述砧子9及所述活塞10组成所述活塞10运动的后腔室；所述上套筒6、所述中套筒7、所述下套筒8组成所述活塞10运动的前腔室。所述上套筒6与所述下套筒8的尺寸可根据实际情况确定，例如：活塞10的向上的运动行程为S时，下套筒8的流体出口距离其下端面的距离为L时，此时必须要求S>L。

这里，所述震击器还包括：密封圈12、第一轴承13、第一压盖14、第二轴承15及第二压盖16；

具体地，所述密封圈12为O型密封圈，所述密封圈12设置在所述上套筒6另一端的沟槽内，用于防止钻井液通过所述上套筒6与所述阀体3之间的环状通道泄露到所述外套筒11与所述上套筒6之间的环状间隙内。其中，所述密封圈12包括2～4个。

所述第一轴承13套接在所述拉杆4的一端，所述第一压盖14用于压紧所述第一轴承13。所述第二轴承15套接在所述拉杆4的另一端，所述第二压盖16用于压紧所述第二轴承15。其中，所述第一轴承13与所述第一压盖14的外径相同，所述第二轴承15与所述第二压盖16的外径相同。所述第一轴承13与所述第一压盖14的外径略小于所述第二轴承15与所述第二压盖16的外径。其中，所述分流器5的中心孔道与所述第一轴承14及所述第二轴承15之间的尺寸为间隙配合。

实际应用时，当井内发生卡钻事故后，提取出事故点的钻具，然后将该震击器通过第一接头1与钻杆连接，震击器随着钻杆下放至事故点，通过砧子9下端的螺纹与事故点的钻具连接。

当震击器下放完毕之后，打开地面的钻井液循环泵，使钻井液通过钻杆内通道进入井内，然后上提钻杆柱。在钻杆柱的带动下，第一接头1带动第二接头2、阀体3以及拉杆4向上运动，直至活动拉杆4的下部端面与分流器5的底部端面重合，此时分流器5的四个流体出口被活动拉杆4的下端面封堵。

这时，被封堵的钻井液在地面泵的压力作用下将改变流向，通过上套筒6的上部缺口流入到上套筒6的内部通道，接着顺着中套筒7与下套筒8之间的通道流入到活塞10的上端面，经活塞10的内部通孔进入到活塞运动的前腔室。活塞10将在钻井液内部压力的推动作用下开始沿着中套筒7的内壁向上缓慢运动；随着液压力的不断升高，活塞10将做加速运动。当活塞10到达预定的行程之后，活塞10的下端面将打开下套筒8上的流体出口，钻井液即经砧子9的内部孔道流出，此时活塞10突然失去钻井液柱的推力作用，因此将做减速运动。

当活塞10的速度降低为零时，即活塞10达到最高位置时，活塞10将在自身重力以及活塞10上端面水击压力的作用下快速向下撞击砧子9，并返回至初始位置。此时，在震击解卡的过程中，只要上提钻杆保持在拉紧状态，活塞10将在钻井液压力的作用下做往复运动，撞击砧子9，直至完成解卡任务。当解卡任务完成时，为了避免引起水力波动，需要缓慢下放钻杆，使第一接头1下放到外套筒11的上端面即可。此时震击器可以不用提出，可以继续随着钻杆柱一起做回转运动，完成钻井任务。这里，所述震击器在活塞10的尺寸、重力一定的情况下，可以通过改变地面液力泵的泵压来改变其连续撞击砧子9的频率，以能适当的提高解卡的效率。

本发明提供的震击器，当所述震击器下放至卡钻位置处时，并且上部钻杆柱处于拉紧状态时，钻井液流入所述震击器内部，所述活塞10受钻井液内部压力作用做加速运动，直至打开所述下套筒8的流体出口；当所述流体出口打开后，所述活塞10做减速运动，直至速度为零；当所述活塞10速度为零时，所述活塞10下落，所述活塞10在自身重力及水击压力的作用下快速撞击所述砧子9，如此循环往复撞击砧子9，直至解卡任务完成。也就是说，该震击器利用钻井液驱动活塞10上行，利用活塞10自重以及水击压力的作用下冲击砧子9，以达到解卡的目的。并具有结构简单、工作可靠、性能稳定、使用寿命常的特点。此外，该震击器在震击解卡过程中只需上拉一次钻杆柱就可实现连续解卡，具有十分广泛的应用前景。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种震击器，其特征在于，所述震击器包括：

第一接头，所述第一接头的一端与第二接头的一端连接；

第二接头，所述第二接头的另一端与阀体的一端连接；

阀体，所述阀体的另一端与拉杆的一端连接；

拉杆，所述拉杆的另一端穿过分流器中心孔道；

分流器，所述分流器与上套筒的内部连接；

上套筒，所述上套筒的第一端与中套筒的一端连接，所述上套筒的第二端与下套筒的一端连接，所述上套筒的第三端顶在外套筒一端的内部端面上；

下套筒，所述下套筒的另一端顶在砧子一端的端面上；

活塞，所述活塞的一端与所述中套筒的另一端紧贴，所述活塞的另一端与所述砧子的另一端紧贴；其中，

当所述震击器下放至卡钻位置处且钻杆处于拉紧状态时，在钻杆保持上提的状态下，活塞通过自身重力及水击压力的作用快速撞击所述砧子，如此循环撞击解卡，直至解卡任务完成。

2.如权利要求1所述的震击器，其特征在于，所述外套筒的一端与所述第二接头套接，所述外套筒的另一端与所述砧子的另一端连接。

3.如权利要求1所述的震击器，其特征在于，所述震击器还包括：密封圈；所述密封圈设置在所述上套筒另一端的沟槽内。

4.如权利要求3所述的震击器，其特征在于，所述密封圈为O型密封圈。

5.如权利要求4所述的震击器，其特征在于，所述密封圈包括2～4个。

6.如权利要求1所述的震击器，其特征在于，所述震击器还包括：第一轴承；其中，所述第一轴承套接在所述拉杆的一端。

7.如权利要求6所述的震击器，其特征在于，所述震击器还包括：第一压盖；其中，所述第一压盖用于压紧所述第一轴承。

8.如权利要求1所述的震击器，其特征在于，所述震击器还包括：第二轴承；其中，所述第二轴承套接在所述拉杆的另一端。

9.如权利要求8所述的震击器，其特征在于，所述震击器还包括：第二压盖；其中，所述第二压盖用于压紧所述第二轴承。

10.如权利要求1所述的震击器，其特征在于，所述第二接头为内六方接头。