CN109458149A - 脉冲震击解卡器 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种脉冲震击解卡器，涉及石油钻探、采油修井井下打捞管柱和工农业生产遇卡等技术领域，解决了现有技术中存在的震击器不能连续震击从而影响解卡效果的技术问题。该脉冲震击解卡器包括震击提升机构、脉冲震频发生装置、震击筒以及解卡件，震击筒套设于脉冲震频发生装置外侧，震击提升机构一端穿过震击筒的开口端并向震击筒的内部延伸，震击提升机构另一端置于震击筒开口端的延伸方向，置于震击筒内部的震击提升机构的端部与脉冲震频发生装置连接，震击提升机构置于震击筒的部分与震击筒内表面滑动连接，解卡件与震击筒连接件。本发明同现有技术相比能够实现对震击筒连续震击，带动解卡件实现对被卡物体的解卡，提高了解卡效果。
Description
技术领域
本发明涉及石油钻探、采油修井井下打捞管柱和工农业生产遇卡等技术领域，尤其是涉及一种脉冲震击解卡器。
背景技术
在钻井或者石油钻探以及工农业生产遇卡的领域内，由于地质构造复杂、技术措施不当以及泥浆、管柱、井眼等各种原因，常常发生卡钻的事故。卡钻对钻井或者石油钻探工作影响很大，危害也很深，如果处理不当，不仅消耗时间长，而且可能使事故恶化，甚至造成油气井报废。震击器是解除卡钻和预防更大事故的有效工具之一，当进行复杂井钻井设计或预知某井段可能发生卡钻时，最好的办法就是预先在钻具组合中使用随钻震击器，当钻具遇卡时，借助随钻震击器给卡点处施以向上或向下强烈地震击，使卡点松动，从而达到迅速解卡的目的。
震击器的核心是锁紧机构(或称释放机构)。按锁紧机构工作原理的不同，可以分为液压式震击器、机械式震击器和液压机械组合式震击器。
液压式震击器释放机构是这样的：当钻柱的拉力作用于震击器时，心轴带动活塞移动，由于液体不可压缩，使活塞移动受阻，液缸内的液体在压力作用下通过活塞的限流槽流出，在此过程中，活塞在拉力的作用下缓慢移动。当拉力足够大，或者拉力保持的时间足够长时，活塞移动到释放位置，此时液缸的高压腔与低压腔突然连通，活塞移动的阻力突然急剧减小，心轴被释放，震击机构产生震击。
本申请人发现上述液压式震击器存在以下技术问题：
心轴被释放后，产生震击，但是这种震击是瞬间动作，只进行一次，由于震击频率不够或者工艺措施不当而导致无法解卡，影响震击器的实用性。
发明内容
本发明实施例目的在于提供一种脉冲震击解卡器，以解决现有技术中存在的震击器不能连续震击从而影响解卡效果的技术问题。
为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：
本发明提供的一种脉冲震击解卡器，包括震击提升机构、脉冲震频发生装置、震击筒以及解卡件，其中：所述震击筒设为两端开口的中空管状，所述震击筒套设于所述脉冲震频发生装置外侧，且所述脉冲震频发生装置位于所述震击筒内部，所述震击提升机构一端穿过所述震击筒的开口端并向所述震击筒的内部延伸，所述震击提升机构另一端置于所述震击筒开口端的延伸方向；
置于所述震击筒内部的所述震击提升机构的端部与所述脉冲震频发生装置连接，所述脉冲震频发生装置能将产生的机械脉冲震击波传递给所述震击提升机构，所述震击提升机构置于所述震击筒的部分与所述震击筒内表面滑动连接，所述震击提升机构能将获得的机械脉冲震击波传递给所述震击筒；所述震击筒上与所述震击提升机构相对的一侧设置解卡件，所述解卡件与所述震击筒连接，所述震击筒能将获得的机械脉冲震击波传递给所述解卡件。
优选地，所述震击提升机构与所述震击筒之间设置连接件，所述连接件为两端开口的中空筒状，所述连接件套设于所述震击提升机构伸入所述震击筒的部分。
优选地，所述连接件与所述震击筒之间设置定位件，所述定位件贯穿所述连接件与所述震击筒的侧壁，用于防止所述震击筒的不规则窜动。
优选地，所述脉冲震频发生装置包括震击连杆，所述震击连杆与所述震击提升机构连接。
优选地，所述震击连杆与所述震击提升机构之间设置密封件，用于实现所述震击连杆与所述震击提升机构之间的密封。
优选地，所述震击连杆上与所述震击提升机构相对侧设置补偿器，所述补偿器设置于所述震击筒内部，所述补偿器与所述震击连杆密封连接。
优选地，所述补偿器上与所述震击连杆相对侧设置分水阀，所述分水阀设置于所述震击筒内部，所述补偿器抵靠于所述分水阀上。
优选地，所述分水阀与所述震击筒内表面之间设置定位件，所述定位件两端分别同时与所述震击筒内表面和所述分水阀卡扣连接，所述定位件对称设置于所述分水阀两端。
优选地，所述解卡件包括打捞接头，所述打捞接头与所述震击筒连接。
优选地，所述震击提升机构端部设置分水接头，所述分水接头设置于所述脉冲震频发生装置相对侧，所述分水接头用于实现使所述脉冲震击解卡器与所述钻杆连接。
本发明实施例中提供的一种脉冲震击解卡器，同现有技术相比，具有以下技术效果：
该种脉冲震击解卡器中的震击筒内部具有脉冲震频发生装置，脉冲震频发生装置能够产生机械脉冲震击波，且机械脉冲震击波是连续被产生，脉冲震频发生装置将产生的连续机械脉冲震击波传递给震击提升机构，使震击提升机构产生连续向上的震击力，震击提升机构相对震击筒向上连续移动，而震击提升机构又将该连续震动传递给震击筒，从而实现使震击筒连续震击，带动解卡件实现对被卡物体的解卡，提高了解卡效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明一种实施例的脉冲震击解卡器的剖面图。
图中：
100、震击提升机构；101、连接件；102、定位件；103、固定件；104、密封件；200、脉冲震频发生装置；201、震击连杆；202、补偿器；203、分水阀；300、震击筒；400、解卡件；500、分水接头。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“长度”、“宽度”、“高度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“侧”等指示的方位或位置关系为基于附图1所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
如图1所示，图1是本发明一种实施例的脉冲震击解卡器的剖面图，该种脉冲震击解卡器包括震击提升机构100、脉冲震频发生装置200、震击筒300以及解卡件400，震击筒300设为两端开口的中空管状，震击筒300套设于脉冲震频发生装置200外侧，且脉冲震频发生装置200位于震击筒300内部，震击提升机构100一端穿过震击筒300的开口端并向震击筒300的内部延伸，震击提升机构100另一端置于震击筒300开口端的延伸方向，其中震击提升机构100是一种震击提升杆，置于震击筒300内部的震击提升机构100的端部与脉冲震频发生装置200连接，具体的连接方式为丝杆连接，脉冲震频发生装置200能将产生的机械脉冲震击波传递给震击提升机构100，震击提升机构100置于震击筒300的部分与震击筒300内表面滑动连接，震击提升机构100能将获得的机械脉冲震击波传递给震击筒300；震击筒300上与震击提升机构100相对的一侧设置解卡件400，解卡件400与震击筒300连接，震击筒300能将获得的机械脉冲震击波传递给解卡件400。
其中本发明中脉冲震频发生装置200产生机械脉冲震击波的原理参见专利申请号为CN201810083222.2的说明书，该说明书中明确记载了脉冲震频发生装置200产生机械脉冲震击波的原理。
具体实现步骤如下：
(1)启动脉冲震频发生装置200，使其产生连续的机械脉冲震击波；
(2)脉冲震频发生装置200将产生的机械脉冲震击波传递给震击提升机构100，震击提升机构100相对震击筒300产生向上的冲击力；
(3)震击提升机构100带动震击筒300运动，将连续的机械脉冲震击波传递给解卡件400，实现对被卡物体的解卡。
该种脉冲震击解卡器中的震击筒300内部具有脉冲震频发生装置200，脉冲震频发生装置200能够产生机械脉冲震击波，且机械脉冲震击波是连续被产生，脉冲震频发生装置200将产生的连续机械脉冲震击波传递给震击提升机构100，使震击提升机构100产生连续向上的震击力，震击提升机构100相对震击筒300向上连续移动，而震击提升机构100又将该连续震动传递给震击筒300，从而实现使震击筒300连续震击，带动解卡件400实现对被卡物体的解卡，提高了解卡效果。
具体应用如下：
(1)通过配套设备安装在低渗透采油井下通过采油管柱和井口特殊装置，向地层发送机械脉冲震击波和流体脉冲波，并且将这种脉冲波能量传送到地层中，由于地层中石油具有触变性，受到脉冲波的冲击会产生摇溶现象，流体性质大大改善，密度、粘度都将减小，采出难度减小。脉冲波还可以对地层形成微型压裂，增大地层岩石的渗透率。
(2)装配在钻井钻头上部在钻井循环泥浆压力作用下，产生连续中低频机械振动波，这种脉冲机械振动波对地层岩石具有破碎作用力加快钻头钻进速度，提高钻井时效能够使钻井钻进速度加快50-70％
(3)装配在修井打捞工具上产生向上提升连续中低频机械振动波，这种振动波对井下落物具有松动作用，提高打捞效率。
作为本实施例的一种优选方案，震击提升机构100与震击筒300之间设置连接件101，本发明中连接件101是一种悬挂，其主要作用是连接震击提升机构100和震击筒300，同不使用悬挂相比，采用悬挂能够降低机械加工难度，悬挂为两端开口的中空筒状，且具体一侧开口端的内壁比其它部分的内壁厚，连接件101套设于震击提升机构100伸入震击筒300的部分，厚的内壁卡扣在震击提升机构100上。
作为本实施例的一种优选方案，为了更好地连接连接件101与震击筒300，连接件101与震击筒300之间设置定位件102，本发明中定位件102是一种定位销，定位销贯穿连接件101与震击筒300的侧壁，两个定位销将连接件101与震击筒300连接，其中一个定位销位于厚的连接件101的内壁处，另一个定位销位于薄的连接件101的内壁处，以防止震击筒300的不规则窜动。
作为本实施例的一种优选方案，脉冲震频发生装置200包括震击连杆201，震击连杆201作为脉冲震频发生装置200的一部分，该种震击连杆201为两端具有开口的中空管状，震击连杆201与震击提升机构100连接，脉冲震频发生装置200通过震击连杆201将机械脉冲震击波传递给震击提升机构100。
为了提高震击连杆201与震击提升机构100之间的连接效果，震击连杆201与震击提升机构设置固定件103，固定件103穿过震击连杆201与震击提升机构的内壁，该处的固定件103是稳钉。
作为本实施例的一种优选方案，为了进一步提高震击连杆201与震击提升机构100之间的密封效果，震击连杆201与震击提升机构100之间设置密封件104，用于实现震击连杆201与震击提升机构100之间的密封，本发明的密封件104为密封圈，只要能实现震击连杆201与震击提升机构100之间密封效果的器件都在本发明的保护范围之内。
作为本实施例的一种优选方案，震击连杆201上与震击提升机构100相对侧设置补偿器202，补偿器202设置于震击筒300内部，补偿器202与震击连杆201密封连接，补偿器202封闭震击连杆201的下端开口，使用密封圈实现密封连接。
作为本实施例的一种优选方案，补偿器202上与震击连杆201相对侧设置分水阀203，分水阀203用于保护震击连杆201，分水阀203设置于震击筒300内部，补偿器202抵靠于分水阀203上。
作为本实施例的一种优选方案，分水阀203与震击筒300内表面之间设置定位件102，该处定位件102为定位螺钉，定位螺钉一端与震击筒300内表面卡扣连接，定位螺钉另一端与分水阀203卡扣连接，且两个定位螺钉对称设置于分水阀203两端，即分水阀203两端同时采用定位螺钉定位。
作为本实施例的一种优选方案，解卡件400包括打捞接头，打捞接头与震击筒300连接，打捞接头下端连接捞筒或者打捞矛，实现对被卡物体的解卡。
作为本实施例的一种优选方案，震击提升机构100端部设置分水接头500，分水接头500设置于脉冲震频发生装置200相对侧，分水接头500用于实现使脉冲震击解卡器与钻杆连接，被卡物体通过打捞矛头下端的捞筒或者打捞矛、分水接头500上端连接钻杆向上的提升力作用下通过脉冲震击解卡器松动解卡。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种脉冲震击解卡器，其特征在于，包括震击提升机构(100)、脉冲震频发生装置(200)、震击筒(300)以及解卡件(400)，其中：
所述震击筒(300)设为两端开口的中空管状，所述震击筒(300)套设于所述脉冲震频发生装置(200)外侧，且所述脉冲震频发生装置(200)位于所述震击筒(300)内部，所述震击提升机构(100)一端穿过所述震击筒(300)的开口端并向所述震击筒(300)的内部延伸，所述震击提升机构(100)另一端置于所述震击筒(300)开口端的延伸方向；
置于所述震击筒(300)内部的所述震击提升机构(100)的端部与所述脉冲震频发生装置(200)连接，所述脉冲震频发生装置(200)能将产生的机械脉冲震击波传递给所述震击提升机构(100)，所述震击提升机构(100)置于所述震击筒(300)的部分与所述震击筒(300)内表面滑动连接，所述震击提升机构(100)能将获得的机械脉冲震击波传递给所述震击筒(300)；
所述震击筒(300)上与所述震击提升机构(100)相对的一侧设置解卡件(400)，所述解卡件(400)与所述震击筒(300)连接，所述震击筒(300)能将获得的机械脉冲震击波传递给所述解卡件(400)。
2.根据权利要求1所述的一种脉冲震击解卡器，其特征在于，所述震击提升机构(100)与所述震击筒(300)之间设置连接件(101)，所述连接件(101)为两端开口的中空筒状，所述连接件(101)套设于所述震击提升机构(100)伸入所述震击筒(300)的部分。
3.根据权利要求2所述的一种脉冲震击解卡器，其特征在于，所述连接件(101)与所述震击筒(300)之间设置定位件(102)，所述定位件(102)贯穿所述连接件(101)与所述震击筒(300)的侧壁，用于防止所述震击筒(300)的不规则窜动。
4.根据权利要求1所述的一种脉冲震击解卡器，其特征在于，所述脉冲震频发生装置(200)包括震击连杆(201)，所述震击连杆(201)与所述震击提升机构(100)连接。
5.根据权利要求4所述的一种脉冲震击解卡器，其特征在于，所述震击连杆(201)与所述震击提升机构(100)之间设置密封件(104)，用于实现所述震击连杆(201)与所述震击提升机构(100)之间的密封。
6.根据权利要求4所述的一种脉冲震击解卡器，其特征在于，所述震击连杆(201)上与所述震击提升机构(100)相对侧设置补偿器(202)，所述补偿器(202)设置于所述震击筒(300)内部，所述补偿器(202)与所述震击连杆(201)密封连接。
7.根据权利要求6所述的一种脉冲震击解卡器，其特征在于，所述补偿器(202)上与所述震击连杆(201)相对侧设置分水阀(203)，所述分水阀(203)设置于所述震击筒(300)内部，所述补偿器(202)抵靠于所述分水阀(203)上。
8.根据权利要求7所述的一种脉冲震击解卡器，其特征在于，所述分水阀(203)与所述震击筒(300)内表面之间设置定位件(102)，所述定位件(102)两端分别同时与所述震击筒(300)内表面和所述分水阀(203)卡扣连接，所述定位件(102)对称设置于所述分水阀(203)两端。
9.根据权利要求8所述的一种脉冲震击解卡器，其特征在于，所述解卡件(400)包括打捞接头，所述打捞接头与所述震击筒(300)连接。
10.根据权利要求1～9任一项权利要求所述的一种脉冲震击解卡器，其特征在于，所述震击提升机构(100)端部设置分水接头(500)，所述分水接头(500)设置于所述脉冲震频发生装置(200)相对侧，所述分水接头(500)用于实现使所述脉冲震击解卡器与钻杆连接。
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- 2018-10-30 CN CN201811273100.6A patent/CN109458149A/zh active Pending
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