CN201202425Y - 全液压双作用随钻震击器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及全液压双作用随钻震击器，包括上芯轴、下芯轴、中间液缸、设在中间液缸与上芯轴之间的上中间活塞、设在中间液缸与下芯轴之间的下中间活塞、与中间液缸一端连接的上液缸、与中间液缸另一端连接的下液缸，各液缸内均充满液压油，其特征在于：在上芯轴与上液缸之间设有上单向阀，在下芯轴与下液缸之间设有下单向阀，上单向阀与下单向阀的方向相反；本实用新型具有以下优点：克服了现有震击器中的阻尼机构易损坏的缺点，延长了使用寿命；可在地面通过调整上提或下放钻具就能在两个方向释放很小到所需的最大震击力，可在井下任意调节震击方向；并能很快地解卡。

Description

全液压双作用随钻震击器

技术领域

本实用新型涉及钻井作业中的解卡工具，具体涉及全液压双作用随钻震击器。

背景技术

目前，国内油田常用的解卡工具多采用机械式震击器、机械液压式震击器、水力震击器。机械震击器及机械液压式震击器均采用摩擦块阻尼，水力震击器采用皮碗胶筒阻尼，其缺点在于工具在井下高温环境一次连续工作的时间较短，生产制造中对其金属材料及其热处理、机械加工精度等要求较高，阻尼机构易损坏，导致震击器失效；震击力是恒定值，在井内操作中震击力和上、下震击方向不能任意调整。CN2175303Y公告的名称为“液压随钻震击器”的实用新型专利，其上芯轴、中芯轴和下芯轴依次螺纹连接为一体，装入由芯轴套、花键套、中缸筒、下缸筒和下接头构成的壳体内，其特征是:上下两头分别由上V形密封组和下V形密封组密封，内部充满液压油；它利用芯轴上的上下相对安装的两个活塞，在上下运动中依靠内部液压油的阻尼和快速卸荷作用产生震击，利用大弹簧、控制套、限位台和钢珠的相互作用控制其震击方向，利用上提或下放负荷的大小来调节向上或向下震击力的大小。但其结构还是比较复杂。

发明内容

本实用新型是提供一种全液压双作用随钻震击器，它在井下钻具解卡时，能够提供一个大的冲击力，可随时调整震击力的大小和上、下震击方向，并能安全可靠进行上击或下击动作，解卡迅速，使用寿命长。

本实用新型所述的全液压双作用随钻震击器，包括上芯轴、与上芯轴配合连接的下芯轴、套在上芯轴与下芯轴连接部位的中间液缸、设在中间液缸与上芯轴之间的上中间活塞、设在中间液缸与下芯轴之间的下中间活塞、与中间液缸一端连接并套在上芯轴外面的上液缸、与中间液缸另一端连接并套在下芯轴外面的下液缸，中间液缸的中部设有通气孔，上液缸、下液缸的端部分别有一个注油孔及油堵，上液缸、中间液缸和下液缸内均充满液压油，其特征在于:在上芯轴与上液缸之间设有由阀体和阀芯构成的上单向阀，在下芯轴与下液缸之间也设有由阀体和阀芯构成的下单向阀，上单向阀与下单向阀的方向相反。

所述的全液压双作用随钻震击器，在上中间活塞上设有上密封件，在下中间活塞上设有下密封件。

所述的全液压双作用随钻震击器，其上单向阀的阀体的内锥孔端面与上芯轴中部台阶的圆弧接触，下单向阀的阀体的内锥孔端面与下芯轴中部台阶的圆弧接触。

本实用新型的上、下芯轴相连；上芯轴、下芯轴上各装有一个相同的单向阀，阀体上安装阀芯；上芯轴、下芯轴装在上液缸、中间液缸和下液缸内。中间液缸的上腔、下腔各装有一个带密封件的中间活塞。上液缸、中间液缸、下液缸的端部都有连接螺纹，上液缸、中间液缸、下液缸相互连接，形成液压腔。由装在中间液缸上腔、下腔的中间活塞形成密封的液压腔，内部充满液压油；在上击或下击时，可利用上芯轴、下芯轴、阀体、阀芯构成单向阀形式的阻尼机构，对内部液压油进行压缩、储能和快速卸荷作用而产生震击；利用上芯轴、下芯轴、阀体、阀芯构成单向阀的原理，控制其震击方向；利用上提或下放负荷的大小来调节震击力的大小，可随时调整震击力的大小和上下震击方向。

本实用新型和现有技术相比具有以下优点:克服了机械式震击器、机械液压式震击器、水力震击器中摩擦块阻尼、皮碗胶筒阻尼易损坏，需经常更换，造成震击器工作中失效的缺点，阻尼机构的核芯零件阀体采用了高强度塑性材料，耐磨性强，能适应高温、高压环境，与上、下液缸配合段采用了硬密封，无橡胶件，延长了使用寿命；克服了机械式震击器、机械液压式震击器、水力震击器震击力是恒定值，在井内操作中震击力和上、下震击方向不能任意调整的缺点，操作者可在地面通过调整上提或下放钻具(无需扭矩或外部调整)就能在两个方向释放很小到所需的最大震击力，具有可变的震击时间周期和震击强度；还能利用上、下芯轴、阀体、阀芯形成单向阀原理，可在井下任意调整上、下震击方向；并能很快地解卡，恢复正常钻井作业。适用于油和气井的钻井、测试、取芯、海上打捞、固井、补救作业、海底服务、修井、定向和水平钻井等场合的作业。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是图1的A部放大示意图。

图3是图1的B部放大示意图。

具体实施方式

参见图1、图2和图3，本实用新型所述的全液压双作用随钻震击器，包括上芯轴3、与上芯轴配合连接的下芯轴12、套在上芯轴与下芯轴连接部位的中间液缸7、设在中间液缸与上芯轴之间的上中间活塞9、设在中间液缸与下芯轴之间的下中间活塞9-1、与中间液缸一端连接并套在上芯轴外面的上液缸4、与中间液缸另一端连接并套在下芯轴外面的下液缸11，中间液缸的中部设有通气孔8，上液缸、下液缸的端部分别有一个注油孔1及油堵2，上液缸、中间液缸和下液缸内均充满液压油；由阀体5和阀芯6构成的上单向阀安装在上芯轴3与上液缸之间，由阀体5-1和阀芯6-1构成的下单向阀安装在下芯轴12与下液缸11之间上单向阀的阀体5的内锥孔端面14与上芯轴3中部台阶的圆弧13接触，下单向阀的阀体5-1的内锥孔端面14-1与下芯轴12中部台阶的圆弧13-1接触；上单向阀与下单向阀的方向相反；在上中间活塞9还设有上密封件11，在下中间活塞9-1还设有下密封件11-1。

本实用新型采用液压油泄漏阻尼原理设计，通过液压油在不同压力下经过一定间隙的泄漏时间不同，提供蓄积震击的能量不同，来调整震击力的大小；利用上液缸、下液缸，上芯轴、下芯轴、阀体、阀芯形成单向阀原理，可在井内操作中任意调整上、下震击方向。需上震击时，上提钻柱，受液压油作用，套在上芯轴上、且有一定移动间隙的(上)阀体(内锥孔端面)与上芯轴圆弧处贴合、并进行密封<此时(下)阀体与下芯轴圆弧处未能贴合>形成单向阀，液压油只能通过阀体、阀芯之间的配合间隙缓慢泄油，使液压油受压在上液压腔内形成高压，实现钻柱储能。阀体采用整体高强度塑性材料，取消了传统的密封圈结构，使阀体(活塞)耐磨性强，能适应高温、高压环境。与液缸配合段为“过盈配合”，使(上)阀体在上液缸配合段内既能很好密封又能克服很小阻力而平稳运动。当(上)阀体全部通过上液缸配合段时，憋压油突然卸载，释放钻柱储能，产生向上震击作用；需下震击时，下放钻柱，受液压油作用，套在下芯轴上、且有一定移动间隙的(下)阀体(内锥孔端面)与下芯轴圆弧处贴合、并进行密封<此时(上)阀体与上芯轴圆弧处未能贴合>形成单向阀，液压油只能通过阀体、阀芯之间的配合间隙缓慢泄油，使液压油受压在上液压腔内形成高压，实现钻柱储能。(下)阀体与下液缸配合段为“过盈配合”，使阀体在液缸配合段内既能很好密封又能克服很小阻力而平稳运动。当(下)阀体全部通过下液缸配合段时，憋压油突然卸载，释放钻柱储能，产生向下震击作用。阀体采用了特殊性材料，与上、下液缸配合段为硬密封。

Claims (3)

1、全液压双作用随钻震击器，包括上芯轴(3)、与上芯轴配合连接的下芯轴(12)、套在上芯轴与下芯轴连接部位的中间液缸(7)、设在中间液缸与上芯轴之间的上中间活塞(9)、设在中间液缸与下芯轴之间的下中间活塞(9-1)、与中间液缸一端连接并套在上芯轴外面的上液缸(4)、与中间液缸另一端连接并套在下芯轴外面的下液缸(11)，中间液缸的中部设有通气孔(8)，上液缸、下液缸的端部分别有一个注油孔(1)及油堵(2)，上液缸、中间液缸和下液缸内均充满液压油，其特征在于:在上芯轴(3)与上液缸(4)之间设有由阀体(5)和阀芯(6)构成的上单向阀，在下芯轴(12)与下液缸(11)之间设有由阀体(5-1)和阀芯(6-1)构成的下单向阀，上单向阀与下单向阀的方向相反。

2、根据权利要求1所述的全液压双作用随钻震击器，其特征在于:在上中间活塞(9)上设有上密封件(11)，在下中间活塞(9-1)上设有下密封件(11-1)。

3、根据权利要求1或2所述的全液压双作用随钻震击器，其特征在于:上单向阀的阀体(5)的内锥孔端面(14)与上芯轴(3)中部台阶的圆弧(13)接触，下单向阀的阀体(5-1)的内锥孔端面(14-1)与下芯轴(12)中部台阶的圆弧(13-1)接触。

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