CN117569767A - 一种随钻连续震击器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种随钻连续震击器，包括上接头和下接头；所述上接头和下接头之间连接有压力体，压力体内套装有锁定套和换向套；锁定套上靠近两端位置周向开有Z字型槽，Z字型槽内有上旋转销钉可移动安装在压力体上并被Z字型槽限位；换向套上周向开有六边形槽，六边形槽内有下旋转销钉可移动安装在压力体上并被六边形槽限位。本发明能有效解决水平井段钻柱遇卡后解卡难度大、时间长、成功率低等问题，提高水平井的钻井效率，降低事故处理成本。该震击器能随钻柱下井，具有与钻杆相同的强度和水眼孔，不影响投球和下仪器等操作，具有操作方便、性能可靠、震击力稳定等诸多优点。

Description

一种随钻连续震击器

技术领域

本发明涉及一种随钻连续震击器，属于石油钻井工具技术领域。

背景技术

在石油钻井过程中由于人为因素、地层因素、工具因素等影响，时常出现卡钻事故，解决卡钻的最佳方式便是使用震击器震击解卡。

为提高油气产量和油气采收率，水平井钻井技术成为了现今最重要的钻井技术之一，如今，水平井钻井技术已日趋完善，并以此为基础发展了水平井各项配套服务，对能用于水平井的连续震击器需求迫切。

现有的震击器主要分为两大类：

一类是通过拉压方式产生震击力，但在水平井段，受井壁摩擦力的影响，拉压力无法有效传递到震击器上，导致该类震击器无法震击或达不到震击效果。

另一类震击器是通过泥浆循环产生连续震击，但该类震击器一方面只要泥浆循环就会一直震击，无法控制它只在想要的时候震击，另一方面该类震击器没有水眼孔，无法从钻柱水眼内投球或下入其他仪器，所以该类震击器只能用于打捞作业，不能随钻。

随钻的好处在于发生卡钻事故后可立即启动震击器进行解卡，解卡后还能继续钻进，如果使用打捞震击器则需要将钻具起出，再下入震击器解卡，解卡后再将震击器取出再次下入钻具转进，这个过程往往需要两三天时间，不但耗时耗力，在这个过程中还容易发生井眼坍塌，泥浆沉淀等新的事故。

目前国内能用于水平井的随钻震击器还处于研发阶段。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种随钻连续震击器，该随钻连续震击器能有效解决水平井段钻柱遇卡后解卡难度大、时间长、成功率低等问题，提高水平井的钻井效率，降低事故处理成本。

本发明通过以下技术方案得以实现。

本发明提供的一种随钻连续震击器，包括上接头和下接头；所述上接头和下接头之间连接有压力体，压力体内套装有锁定套和换向套；锁定套上靠近两端位置周向开有Z字型槽，Z字型槽内有上旋转销钉可移动安装在压力体上并被Z字型槽限位；换向套上周向开有六边形槽，六边形槽内有下旋转销钉可移动安装在压力体上并被六边形槽限位；锁定套下端有凸齿啮合于换向套。

所述上旋转销钉和下旋转销钉在压力体上均沿轴向移动。

所述换向套下端位置有阀体固定安装在压力体内壁，有阀芯配合于阀体，换向套下端有沿圆周均布的棘齿状斜坡凸台结构抵紧阀芯。

所述下接头和压力体之间有花键套固定于下接头，压力体内固定有花键体配合于花键套。

所述上接头、压力体、下接头内中心设置安装上心轴和下心轴。

所述下心轴上端有向外延伸的凸台，在该凸台和锁定套之间有锁定碟簧活动套装在上心轴上。

所述凸台的下端和换向套之间有震击碟簧活动套装在下心轴上。

所述Z字型槽的轴向总长和六边形槽的轴向总长相当。

所述换向套上端啮合结构为梯形齿，锁定套下端啮合结构为矩形齿。

本发明的有益效果在于：能有效解决水平井段钻柱遇卡后解卡难度大、时间长、成功率低等问题，提高水平井的钻井效率，降低事故处理成本；能随钻柱下井，具有与钻杆相同的强度和水眼孔，不影响投球和下仪器等操作，在井下遇卡时只需井台操作钻井液压力变化便可产生连续震击，当卡钻事故处理完成后，再次通过压力变化关闭震击器继续钻进，具有操作方便、性能可靠、震击力稳定等诸多优点。

附图说明

图1是本发明至少一种实施方式中上段的结构示意图；

图2是本发明至少一种实施方式中中段的结构示意图；

图3是本发明至少一种实施方式中下段的结构示意图；

图4是图1至图3中换向套在启动状态下的结构示意图；

图5是图1至图3中换向套在分离状态下的结构示意图；

图6是图1至图3中换向套在泄压状态下的结构示意图；

图中：1-上接头，2-压力体，3-上心轴，4-上旋转销钉，5-锁定套，6-锁定碟簧，7-下心轴，8-震击碟簧，9-换向套，10-下旋转销钉，11-阀芯，12-阀体，13-花键体，14-花键套，15-下接头。

具体实施方式

下面进一步描述本发明的技术方案，但要求保护的范围并不局限于所述。

本发明的第一实施方式涉及如图1至图3所示的一种随钻连续震击器，包括上接头1和下接头15；所述上接头1和下接头15之间连接有压力体2，压力体2内套装有锁定套5和换向套9；锁定套5上靠近两端位置周向开有Z字型槽，Z字型槽内有上旋转销钉4可移动安装在压力体2上并被Z字型槽限位；换向套9上周向开有六边形槽，六边形槽内有下旋转销钉10可移动安装在压力体2上并被六边形槽限位；锁定套5下端有凸齿啮合于换向套9。

本发明的第二实施方式与第一实施方式大致相同，主要在于，上旋转销钉4和下旋转销钉10在压力体2上均沿轴向移动。

进一步的，换向套9下端位置有阀体12固定安装在压力体2内壁，有阀芯11配合于阀体12，换向套9下端有沿圆周均布的棘齿状斜坡凸台结构抵紧阀芯11。

进一步的，下接头15和压力体2之间有花键套14固定于下接头15，压力体2内固定有花键体13配合于花键套14。

进一步的，换向套9上端啮合结构为梯形齿，锁定套5下端啮合结构为矩形齿。

本发明的第三实施方式与第一实施方式大致相同，主要在于，上接头1、压力体2、下接头15内中心设置安装上心轴3和下心轴7。

进一步的，下心轴7上端有向外延伸的凸台，在该凸台和锁定套5之间有锁定碟簧6活动套装在上心轴3上。

进一步的，凸台的下端和换向套9之间有震击碟簧8活动套装在下心轴7上。

进一步的，Z字型槽的轴向总长和六边形槽的轴向总长相当。

基于上述，本发明的主要工作原理在于，初始状态下，如图4所示，上旋转销钉4锁定卡在Z字型槽中，锁定套5和换向套9啮合而无法相互旋转，换向套9无法左右运动则不会产生震击；启动时，如图5所示，停泵后锁定套5受锁定碟簧6回弹力旋转，再次开泵时上旋转销钉4滑入Z字型槽远端，此时锁定套5和换向套9相脱离，换向套9受阀体12推力向下(即图中向右)运动，阀芯11顶着无法打开；之后内腔泄压，如图6所示，内腔泄压瞬间，震击碟簧8使得换向套9回弹，换向套9旋转，阀芯11因棘齿状斜坡凸台结构而产生一次震击后再次被换向套9抵紧；最终，卡钻事故处理完成后，停泵5分钟再打压，锁定套5冲击至和换向套9啮合的位置，整体回到初始状态，正常钻井。

井下事故处理的及时性和有效性非常重要，否则可能会引发更加严重的事故，本发明涉及的随钻震击器是作用于钻具钻进中的解卡工具，当井筒内发生遇阻及卡钻事故时，可迅速启动震击器进行解卡作业，是最好的井下事故处理工具，在石油钻井作业中起着举足轻重的作用。

Claims (9)

1.一种随钻连续震击器，包括上接头(1)和下接头(15)，其特征在于：所述上接头(1)和下接头(15)之间连接有压力体(2)，压力体(2)内套装有锁定套(5)和换向套(9)；锁定套(5)上靠近两端位置周向开有Z字型槽，Z字型槽内有上旋转销钉(4)可移动安装在压力体(2)上并被Z字型槽限位；换向套(9)上周向开有六边形槽，六边形槽内有下旋转销钉(10)可移动安装在压力体(2)上并被六边形槽限位；锁定套(5)下端有凸齿啮合于换向套(9)。

2.如权利要求1所述的随钻连续震击器，其特征在于：所述上旋转销钉(4)和下旋转销钉(10)在压力体(2)上均沿轴向移动。

3.如权利要求1所述的随钻连续震击器，其特征在于：所述换向套(9)下端位置有阀体(12)固定安装在压力体(2)内壁，有阀芯(11)配合于阀体(12)，换向套(9)下端有沿圆周均布的棘齿状斜坡凸台结构抵紧阀芯(11)。

4.如权利要求1所述的随钻连续震击器，其特征在于：所述下接头(15)和压力体(2)之间有花键套(14)固定于下接头(15)，压力体(2)内固定有花键体(13)配合于花键套(14)。

5.如权利要求1所述的随钻连续震击器，其特征在于：所述上接头(1)、压力体(2)、下接头(15)内中心设置安装上心轴(3)和下心轴(7)。

6.如权利要求5所述的随钻连续震击器，其特征在于：所述下心轴(7)上端有向外延伸的凸台，在该凸台和锁定套(5)之间有锁定碟簧(6)活动套装在上心轴(3)上。

7.如权利要求6所述的随钻连续震击器，其特征在于：所述凸台的下端和换向套(9)之间有震击碟簧(8)活动套装在下心轴(7)上。

8.如权利要求1所述的随钻连续震击器，其特征在于：所述Z字型槽的轴向总长和六边形槽的轴向总长相当。

9.如权利要求1所述的随钻连续震击器，其特征在于：所述换向套(9)上端啮合结构为梯形齿，锁定套(5)下端啮合结构为矩形齿。