CN2763452Y - 钻井用液动冲击器 - Google Patents

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张文华
胡国清
辛秀琴
桑路
谈献英
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Dagang Oilfield Group Co Ltd
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Dagang Oilfield Group Co Ltd
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Abstract

本实用新型涉及一种钻井用液动冲击器，主要用于油田硬岩层钻井。在钻井作业中，本实用新型由上接头、冲击器本体和外花键轴接头从上至下连接而成利用双稳射流元件的附壁切换功能，使通过冲击器内部的钻井液交替进入活塞缸的上下腔，驱动活塞往复运动，活塞带动冲锤反复冲击外花键轴的顶端，同时传递了来自转盘或顶驱的扭矩，实现了在钻井过程中对下部钻头的旋转冲击作用。

Description

钻井用液动冲击器
技术领域
本实用新型涉及一种钻井用液动冲击器，主要用于油田硬岩层钻井，属于石油工业油气勘探的专用钻井工具。
背景技术
石油钻井常用的方法是旋转钻进破岩，当钻遇硬岩层时，由于岩石的可钻性差，旋转剪切破碎的方法效率很低，岩石对于钻头和钻具的磨损很严重，冲击旋转钻井改变了以剪切破碎为主的旋转破岩方式，利用冲击载荷，实现岩石体积破碎，目前普遍使用的阀式冲击器因其密封性差、结构易损件多，寿命短，没有得到广泛应用。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种钻井用液动冲击器，，即在钻井作业中，在底部钻具组合中安装此工具，利用钻井液的动力带动冲锤进行往复运动，使得冲击载荷作用于钻头，实现旋转和冲击复合破碎岩石，本实用新型的液动冲击器结构简便，可大幅度的提高对硬地层的钻井速度。
本实用新型解决其技术问题的采用如下的技术方案：
一种钻井用液动冲击器由上接头、冲击器本体和外花键轴接头从上至下连接而成，其特征在于冲击器本体中心从上至下设置有流体分流射流腔、工作缸体腔和冲锤腔，在冲击器本体中心各腔室与冲击器本体外壁之间设有主流道和次流道，主流道与上接头开口处、分流射流腔、冲锤腔和外花键轴接头内腔相通，次流道将分流射流腔、冲锤腔和外花键轴接头内腔相通，活塞置于工作缸体腔中，并将工作缸体腔分为上部缸体和下部缸体，分流射流腔与工作缸体腔的上部缸体间有上部通道，分流射流腔与工作缸体腔的下部缸体间有下部通道，分流射流腔内有双稳射流元件，活塞通过冲锤棒与冲锤连接为一体，冲锤置于冲锤腔内。
主流道上部设有旁通阀，并在旁通阀内安装压力控制阀。
冲锤外壁上装有扶正块，扶正块是通过压套浮动连接在冲锤上的。
冲击器本体的外部护筒可以是由外缸筒、过渡接头和内花键套构成。
本实用新型冲击器的上接头连接钻杆，下部外花键轴接头连接钻头。
本实用新型的工作原理是利用双稳射流元件的附壁切换功能，使通过冲击器内部的钻井液交替进入活塞缸的上下腔，驱动活塞往复运动，活塞带动冲锤反复冲击外花键轴的顶端，同时还传递了来自转盘或顶驱的扭矩，实现了在钻井过程中对下部钻头的旋转冲击作用。
为了适应钻井泵不同的输出排量，在射流元件上部安装了旁通阀，当钻井泵排量为单泵输出时，旁通阀关闭，钻井液全部进入射流元件；当钻井泵排量为双泵输出时，旁通阀打开，钻井液部分进入射流元件。
为保证冲锤在外缸筒中的居中，在冲锤上装有扶正块，并通过压套浮动连接在冲锤体上。
附图说明
图1、液动冲击器结构图
图1中，上接头1，冲击器本体2，外花键轴接头3，流体分流射流腔4、工作缸体腔5、冲锤腔6、主流道7、次流道8、上接头开口处9、外花键轴接头内腔10、活塞11、上部缸体12、下部缸体13、上部通道14、下部通道15、双稳射流元件16、冲锤棒17、冲锤18、旁通阀19、压力控制阀20、扶正块21、压套22。
图2、带护筒的液动冲击器结构图
图2中，外缸筒23、过渡接头24、内花键套25
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例进一步说明，本实用新型的钻井用液动冲击器由上接头1、冲击器本体2和外花键轴接头3从上至下连接而成，其特征在于冲击器本体2的中心从上至下设置有流体分流射流腔4、工作缸体腔5和冲锤腔6，在冲击器本体中心各腔室与冲击器本体外壁之间设有主流道7和次流道8，主流道7与上接头开口处9、分流射流腔4、冲锤腔6和外花键轴接头内腔10相通，次流道将分流射流腔4、冲锤腔6和外花键轴接头内腔10相通，活塞11置于工作缸体腔5中，并将工作缸体腔分为上部缸体12和下部缸体13，分流射流腔4与工作缸体腔5的上部缸体12间有上部通道14，分流射流腔与4工作缸体腔5的下部缸体13间有下部通道15，分流射流腔4内有双稳射流元件16，活塞11通过冲锤棒17与冲锤18连接为一体，冲锤18置于冲锤腔6内。
主流道7上部设有旁通阀19，并在旁通阀19内安装压力控制阀20。
冲锤18外壁上装有扶正块21，扶正块21是通过压套22浮动连接在冲锤上的。
冲击器本体的外部护筒可以是由外缸筒23、过渡接头24和内花键套25构成。
本实用新型冲击器的上接头连接钻杆，下部外花键轴接头连接钻头。利用本实用新型冲击器可在钻井过程中实现钻头对下部地层的旋转冲击作用。

Claims (4)

1、一种钻井用液动冲击器由上接头(1)、冲击器本体(2)和外花键轴接头(3)从上至下连接而成，其特征在于冲击器本体(2)的中心从上至下设置有流体分流射流腔(4)、工作缸体腔(5)和冲锤腔(6)，在冲击器本体中心各腔室与冲击器本体外壁之间设有主流道(7)和次流道(8)，主流道(7)与上接头开口处(9)、分流射流腔(4)、冲锤腔(6)和外花键轴接头内腔(10)相通，次流道将分流射流腔(4)、冲锤腔(6)和外花键轴接头内腔(10)相通，活塞(11)置于工作缸体腔(5)中，并将工作缸体腔(5)分为上部缸体(12)和下部缸体(13)，分流射流腔(4)与工作缸体腔(5)的上部缸体(12)间有上部通道(14)，分流射流腔(4)与工作缸体腔(5)的下部缸体(13)间有下部通道(15)，分流射流腔(4)内有双稳射流元件(16)，活塞(11)通过冲锤棒(17)与冲锤(18)连接为一体，冲锤(18)置于冲锤腔(6)内。
2、如权利要求1所述的钻井用液动冲击器，其特征在于主流道(7)上部设有旁通阀(19)，并在旁通阀(19)内安装压力控制阀(20)。
3、如权利要求1所述的钻井用液动冲击器，其特征在于冲击器本体(2)的外部护筒可以是由外缸筒(23)、过渡接头(24)和内花键套(25)构成。
4、如权利要求1所述的钻井用液动冲击器，其特征在于冲锤(18)外壁上装有扶正块(21)，扶正块(21)是通过压套(22)浮动连接在冲锤(18)上。
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