專利名稱：深井鉆孔液動(dòng)射流式?jīng)_擊器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種主要用于深井硬巖鉆進(jìn)工具，尤其是適用于大排量、高泵壓條件的石油鉆井。
現(xiàn)有的石油鉆井主要采用普通回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)技術(shù)，配合牙輪鉆頭、PDC鉆頭、金剛石鉆頭及噴射鉆井工藝，當(dāng)鉆進(jìn)遇到硬巖層時(shí)，鉆進(jìn)效率很低，鉆頭使用壽命短，施工周期較長(zhǎng)，成本較高。CN2118150U公開(kāi)的液動(dòng)貫通式?jīng)_擊器，存在受背壓影響較大，深井條件無(wú)法工作，單次沖擊功偏低，難以實(shí)現(xiàn)體積破碎巖石。CN2040529U公開(kāi)的液動(dòng)射流式?jīng)_擊回轉(zhuǎn)鉆具，適應(yīng)的沖洗液為水及低固相泥漿，一但沖洗液中固相含量較高時(shí)，其射流元件噴嘴易堵塞，且磨損嚴(yán)重，大大降低射流元件使用壽命，嚴(yán)重影響鉆進(jìn)工作的穩(wěn)定性和可靠性。
本實(shí)用新型的目的是提供一種改進(jìn)的液動(dòng)射流式?jīng)_擊器，它能有效地克服現(xiàn)有沖擊器受背壓影響較大和單次沖擊功偏低及射流元件噴嘴易堵塞等問(wèn)題。
本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的在射流元件4的上部裝配有分流壓蓋3和一個(gè)以上調(diào)整墊圈2，在分流壓蓋3上設(shè)有一個(gè)以上分流孔24，調(diào)整錐套6裝在活塞桿10的上端，兩者為錐面配合連接，銅套9和軸用Yx密封圈17環(huán)繞活塞桿10，沖錘12與活塞桿10為錐面配合連接，在活塞19上設(shè)有螺旋槽7，八方套15為內(nèi)八方，其上端通過(guò)螺紋與外管13連接，砧子14為外八方，套裝在八方套15的內(nèi)八方之中，兩者為滑動(dòng)配合。
本實(shí)用新型的目的還可以通過(guò)以下措施達(dá)到，當(dāng)鉆頭離開(kāi)破碎巖層面時(shí)，為防止空打，設(shè)計(jì)了由八方套15控制砧子14軸向位移，在活塞桿10和沖錘12的自重作用下使其自動(dòng)下滑，并帶動(dòng)活塞19下行關(guān)閉下腔18和進(jìn)水通道21構(gòu)成防空打機(jī)構(gòu)；螺旋槽7的螺距為4-21mm；活塞19與缸體5的內(nèi)腔之間為金屬間隙密封。
本實(shí)用新型解決了現(xiàn)有沖擊器受背壓影響較大的問(wèn)題，增大了單次沖擊功，增設(shè)了分流壓蓋，使射流元件噴嘴不易堵塞。經(jīng)鉆井實(shí)驗(yàn)完全可以滿足石油鉆井大排量、高泵壓的施工條件，較大幅度提高鉆井效率，降低鉆井成本20-30％。
本實(shí)用新型的具體結(jié)構(gòu)由以下的實(shí)施例及其附圖給出附圖1是深井鉆孔液動(dòng)射流式?jīng)_擊器剖面圖附圖2是圖1所示分流壓蓋3的A-A剖附圖3是圖1所示八方套15的B-B剖
1上接頭，2調(diào)整墊圈，3分流壓蓋，4射流元件，5缸體，6調(diào)整錐套，7螺旋槽，8缸蓋，9銅套，10活塞桿，11中接頭，12沖錘，13外管，14砧子，15八方套，16下接頭，17軸用Yx密封圈，18下腔，19活塞，20上腔，21進(jìn)水通道，22放空孔，23控制道，24分流孔。
以下結(jié)合附圖詳細(xì)說(shuō)明依據(jù)本實(shí)用新型提出的具體裝置細(xì)節(jié)及工作情況該沖擊器是由上接頭1的公螺紋與中接頭11上端的母螺紋連接，中接頭11下端的公螺紋與外管13上端的母螺紋連接，外管13下端的母螺紋與八方套15上端的公螺紋連接，砧子14為外八方，并裝配在八方套15的內(nèi)八方之中，兩者為滑動(dòng)配合，砧子14下端的公螺紋與下接頭16上端的母螺紋連接構(gòu)成主體。在體內(nèi)裝有射流元件4，在射流元件4上設(shè)有兩個(gè)放空孔22和兩個(gè)控制道23，在射流元件4的上部裝配有分流壓蓋3，分流壓蓋3設(shè)置了一個(gè)以上分流孔24，以便將多余的泵量不經(jīng)沖擊器做功而直接分流至鉆頭噴射孔，便于控制沖擊器參數(shù)和滿足鉆進(jìn)泥漿排量的需求，以保證不致因沖洗液濃度變化而堵塞射流元件4的噴嘴；為使上接頭1與分流壓蓋3、射流元件4和缸體5壓緊，在分流壓蓋3的上部裝配有一個(gè)以上調(diào)整墊圈2；調(diào)整錐套6是為調(diào)整沖錘12的沖擊行程而設(shè)計(jì)，并以錐面配合方式裝在活塞桿10的上端；活塞19裝在缸體5的內(nèi)腔中，并將缸體5的內(nèi)腔分成上腔20和下腔18兩個(gè)空間，在活塞19上設(shè)有螺旋槽7，螺旋槽7的螺距為10mm，活塞19與缸體5的內(nèi)腔之間為金屬間隙密封，螺旋槽7在缸體5的內(nèi)腔中起排屑和密封作用；銅套9和軸用Yx密封圈17環(huán)繞活塞桿10，并與缸蓋8一起封閉缸體5的內(nèi)腔；活塞桿10與沖錘12為錐面配合連接；當(dāng)鉆頭離開(kāi)破碎巖層面時(shí)，為防止空打，設(shè)計(jì)了由八方套15控制砧子14軸向位移，在活塞桿10和沖錘12的自重作用下使其自動(dòng)下滑，并帶動(dòng)活塞19下行關(guān)閉下腔18和進(jìn)水通道21，實(shí)現(xiàn)了防空打，八方套15在鉆進(jìn)過(guò)程中還起傳遞扭矩作用，下接頭16下端螺紋用于連接鉆頭。該沖擊器工作過(guò)程水泵輸出高壓液流，經(jīng)鉆桿輸送到射流元件4的噴嘴，形成高速射流，經(jīng)射流元件4左側(cè)控制道23射入缸體5的上腔20，推動(dòng)活塞19和沖錘12下行撞擊砧子14，沖擊應(yīng)力波傳輸?shù)姐@頭破碎巖石，活塞19沖程未了，高壓液流水擊波反饋到射流元件4上的左側(cè)控制道23，使高壓液流切換到右側(cè)，高壓液流進(jìn)入缸體5的下腔18，推動(dòng)活塞19上行至上止點(diǎn)，又產(chǎn)生一高壓液流水擊波信號(hào)，傳至射流元件4右側(cè)控制道23，使高壓液流再次切換，完成一次沖擊過(guò)程，同時(shí)開(kāi)始下一循環(huán)。上腔20和下腔18的回水經(jīng)射流元件4上的放空孔22流向孔底，如此周而復(fù)始實(shí)現(xiàn)高頻沖擊鉆井。
權(quán)利要求1.一種用于深井鉆孔液動(dòng)射流式?jīng)_擊器，該沖擊器是由上接頭(1)、中接頭(11)、外管(13)、砧子(14)和下接頭(16)通過(guò)螺紋連接成主體，其內(nèi)裝有射流元件(4)、缸體(5)、缸蓋(8)、活塞桿10、沖錘(12)、放空孔(22)和控制道(23)設(shè)置在射流元件(4)上，活塞(19)裝在缸體(5)的內(nèi)腔中，并將缸體(5)的內(nèi)腔分成上腔(20)和下腔(18)兩個(gè)空間，其特征在于射流元件(4)的上部裝配有分流壓蓋(3)和一個(gè)以上調(diào)整墊圈(2)，在分流壓蓋(3)上設(shè)有一個(gè)以上分流孔(24)，調(diào)整錐套(6)裝在活塞桿(10)的上端，兩者為錐面配合連接，銅套(9)和軸用Yx密封圈(17)環(huán)繞活塞桿(10)，沖錘(12)與活塞桿(10)為錐面配合連接，在活塞(19)上設(shè)有螺旋槽(7)，八方套(15)為內(nèi)八方，其上端通過(guò)螺紋與外管(13)連接，砧子(14)為外八方，套裝在八方套(15)的內(nèi)八方之中，兩者為滑動(dòng)配合。
2.按照權(quán)利要求1所說(shuō)的深井鉆孔液動(dòng)射流式?jīng)_擊器，其特征在于設(shè)有防空打機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)是由八方套(15)控制砧子(14)軸向位移，在活塞桿(10)和沖錘(12)的自重作用下使其自動(dòng)下滑，并帶動(dòng)活塞(19)下行關(guān)閉下腔(18)和進(jìn)水通道(21)。
3.按照權(quán)利要求1所說(shuō)的深井鉆孔液動(dòng)射流式?jīng)_擊器，其特征在于螺旋槽(7)的螺距為4-21mm。
4.按照權(quán)利要求1、2所說(shuō)的深井鉆孔液動(dòng)射流式?jīng)_擊器，其特征在于活塞(19)與缸體(5)的內(nèi)腔之間為金屬間隙密封。
專利摘要一種用于深井鉆孔液動(dòng)射流式?jīng)_擊器,是由上接頭、中接頭、外管、八方套、砧子和下接頭通過(guò)螺紋連接構(gòu)成主體,其內(nèi)裝配有射流元件、分流壓蓋、調(diào)整錐套、缸體、活塞、活塞桿和沖錘,并設(shè)計(jì)了防空打機(jī)構(gòu),解決了現(xiàn)有沖擊器受背壓影響較大的問(wèn)題,增大了單次沖擊功,射流元件噴嘴不易堵塞,經(jīng)鉆井實(shí)驗(yàn)完全可以滿足石油鉆井大排量、高泵壓的施工條件,較大幅度提高鉆井效率,降低鉆井成本20—30%。
文檔編號(hào)E21B1/00GK2385068SQ9821391
公開(kāi)日2000年6月28日 申請(qǐng)日期1998年5月15日 優(yōu)先權(quán)日1998年5月15日
發(fā)明者殷琨, 蔣榮慶, 菅志軍, 沈崇峰, 辜華良, 楊洪東 申請(qǐng)人:長(zhǎng)春科技大學(xué)