一種自鎖補(bǔ)償式雙向液壓隨鉆震擊器的制造方法
【專利摘要】本實用新型屬于油田鉆井震擊設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種自鎖補(bǔ)償式雙向液壓隨鉆震擊器，包括依次由螺紋連接的花鍵軸、芯軸體、芯部接頭、釋放芯軸、柔性鎖緊機(jī)構(gòu)總成、鎖緊體、上芯軸、上缸體、上閥座、上計量閥、壓力體、下芯軸、下計量閥、下閥座、下缸體、活塞以及下接頭；所述花鍵軸的外部套設(shè)有花鍵套，所述柔性鎖緊機(jī)構(gòu)總成包括鎖緊卡瓦、以及安裝在所述鎖緊卡瓦兩端的上卡瓦座和下卡瓦座，所述下卡瓦座的下方依次設(shè)置有碟簧和壓力調(diào)節(jié)環(huán)；本實用新型使其解鎖后可向上或向下兩個方向(雙向)產(chǎn)生由計量閥帶來液壓延時驅(qū)動的強(qiáng)大震擊力；柔性鎖緊機(jī)構(gòu)可作為計量閥失效后的補(bǔ)償即可向上或向下兩個方向(雙向)產(chǎn)生機(jī)械延時驅(qū)動的震擊力。
【專利說明】
一種自鎖補(bǔ)償式雙向液壓隨鉆震擊器
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型屬于油田鉆井震擊設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種自鎖補(bǔ)償式雙向液壓隨鉆震擊器。
【背景技術(shù)】
[0002]在現(xiàn)代石油勘探、開發(fā)中鉆井是一個重要環(huán)節(jié)。通過鉆井可分析油層在地下層數(shù)、深度、厚度，并查清油層的地理性質(zhì)，但在實際鉆井過程中，由于地質(zhì)復(fù)雜、突發(fā)事件的不可預(yù)知、鉆進(jìn)工藝的合理與否，都會直接影響整個鉆井過程。其中，鉆進(jìn)過程中鉆柱遇卡是出現(xiàn)率高、也較為危險的事故。而解決遇卡的主要手段是在鉆柱的合理位置安裝震擊器，以便在必要時利用震擊力對遇卡段進(jìn)行解卡。
[0003]現(xiàn)有的隨鉆震擊器中以機(jī)械型震擊器、機(jī)械/液壓式隨鉆震擊器(單向液壓)或雙向全液壓隨鉆震擊器為主，而機(jī)械類震擊器的震擊力在特殊事故處理中存在不能滿足大震擊力的使用需求的問題，機(jī)械/液壓式隨鉆震擊器(單向液壓)下?lián)袅]有通過液壓驅(qū)動，存在下?lián)袅Σ粔虼蟮膯栴}，雙向全液壓隨鉆震擊器由于沒有柔性鎖緊機(jī)構(gòu)，因此在定向鉆井和水平鉆井中經(jīng)常溜鉆產(chǎn)生誤擊的問題。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型的目的在于提供一種帶有柔性鎖緊功能;解鎖后可向上或向下兩個方向(雙向)廣生由計量閥帶來液壓延時驅(qū)動的強(qiáng)大震擊力，能夠完全解決定向井、水平井鉆井遇阻、解卡問題的自鎖補(bǔ)償式雙向液壓隨鉆震擊器。
[0005]本實用新型是這樣實現(xiàn)的，一種自鎖補(bǔ)償式雙向液壓隨鉆震擊器，包括依次由螺紋連接的花鍵軸、芯軸體、芯部接頭、釋放芯軸、柔性鎖緊機(jī)構(gòu)總成、鎖緊體、上芯軸、上缸體、上閥座、上計量閥、壓力體、下芯軸、下計量閥、下閥座、下缸體、活塞以及下接頭;所述花鍵軸的外部套設(shè)有花鍵套，所述柔性鎖緊機(jī)構(gòu)總成包括鎖緊卡瓦、以及安裝在所述鎖緊卡瓦兩端的上卡瓦座和下卡瓦座，所述下卡瓦座的下方依次設(shè)置有碟簧和壓力調(diào)節(jié)環(huán)。
[0006]進(jìn)一步，所述花鍵軸與芯部接頭之間設(shè)置有鎖緊螺母。
[0007]進(jìn)一步，所述下計量閥上安裝有固定螺母、濾芯以及阻尼機(jī)構(gòu)，所述固定螺母的下方依次連接有濾芯和阻尼機(jī)構(gòu)。
[0008]進(jìn)一步，所述柔性鎖緊機(jī)構(gòu)總成的鎖緊卡瓦的表面設(shè)有異形齒。
[0009]進(jìn)一步，所述上芯軸和下芯軸的活塞密封面上均設(shè)有防塵圈。
[0010]進(jìn)一步，所述花鍵套上設(shè)置有注油裝置。
[0011]本實用新型所述的一種自鎖補(bǔ)償式雙向液壓隨鉆震擊器，包括依次由螺紋連接的花鍵軸、芯軸體、芯部接頭、釋放芯軸、柔性鎖緊機(jī)構(gòu)總成、鎖緊體、上芯軸、上缸體、上閥座、上計量閥、壓力體、下芯軸、下計量閥、下閥座、下缸體、活塞以及下接頭;所述花鍵軸的外部套設(shè)有花鍵套，所述柔性鎖緊機(jī)構(gòu)總成包括鎖緊卡瓦、以及安裝在所述鎖緊卡瓦兩端的上卡瓦座和下卡瓦座，所述下卡瓦座的下方依次設(shè)置有碟簧和壓力調(diào)節(jié)環(huán);本實用新型通過帶有柔性鎖緊功能;使其解鎖后可向上或向下兩個方向(雙向)產(chǎn)生由計量閥帶來液壓延時驅(qū)動的強(qiáng)大震擊力；柔性鎖緊機(jī)構(gòu)可作為計量閥失效后的補(bǔ)償即可向上或向下兩個方向(雙向)產(chǎn)生機(jī)械延時驅(qū)動的震擊力;跟隨鉆柱同時在井下工作，能夠完全解決定向井、水平井鉆井遇阻、解卡問題。另外，該自鎖補(bǔ)償式雙向液壓隨鉆震擊器震擊力大，操作簡單，用途廣泛，對于水平井、超深井有一定的工作效果。
【附圖說明】
[0012]圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)不意圖；
[0013]圖2是本實用新型中柔性鎖緊機(jī)構(gòu)總成的放大結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖3是本實用新型中下計量閥的放大結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖4是本實用新型中花鍵軸與芯部接頭之間的鎖緊螺母的放大結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖中:1、花鍵軸；2、芯軸體;3、芯部接頭;4、釋放芯軸；5、鎖緊體；6、上芯軸；7、上缸體;8、上閥座;9、上計量閥；10、壓力體；11、下芯軸；12、下計量閥；13、下閥座；14、下缸體；15、活塞；16、下接頭；17、花鍵套；18、鎖緊卡瓦；19、上卡瓦座;20、下卡瓦座;21、碟簧;22、壓力調(diào)節(jié)環(huán);23、鎖緊螺母;24、固定螺母;25、濾芯;26、阻尼機(jī)構(gòu);27、注油裝置。
【具體實施方式】
[0017]為能進(jìn)一步了解本實用新型的【實用新型內(nèi)容】、特點(diǎn)及功效，茲例舉以下實施例，并配合附圖詳細(xì)說明如下。
[0018]如圖1、圖2、圖3、圖4所示，本實用新型是這樣實現(xiàn)的，一種自鎖補(bǔ)償式雙向液壓隨鉆震擊器，包括依次由螺紋連接的花鍵軸1、芯軸體2、芯部接頭3、釋放芯軸4、柔性鎖緊機(jī)構(gòu)總成、鎖緊體5、上芯軸6、上缸體7、上閥座8、上計量閥9、壓力體10、下芯軸11、下計量閥12、下閥座13、下缸體14、活塞15以及下接頭16;所述花鍵軸I的外部套設(shè)有花鍵套17，其中，花鍵軸I與花鍵套17之間通過花鍵連接，這樣使上部鉆柱施加的扭矩通過花鍵軸傳遞給震擊器花鍵，并傳遞給下部鉆柱;花鍵軸I與芯部接頭3、釋放芯軸4、上芯軸6、下芯軸11通過螺紋連接，柔性鎖緊機(jī)構(gòu)總成夾緊上芯軸6;所述柔性鎖緊機(jī)構(gòu)總成包括鎖緊卡瓦18、以及安裝在所述鎖緊卡瓦18兩端的上卡瓦座19和下卡瓦座20，所述下卡瓦座20的下方依次設(shè)置有碟簧21和壓力調(diào)節(jié)環(huán)22;該柔性鎖緊機(jī)構(gòu)總成用于鉆柱正常鉆進(jìn)過程中限制震擊器被鎖緊狀態(tài)，保證鉆柱正常鉆進(jìn)，且可通過調(diào)節(jié)壓力機(jī)構(gòu)調(diào)整卡瓦鎖緊力大小;其中由碟簧壓縮產(chǎn)生的軸向壓力通過上、下卡瓦座通過特殊表面?zhèn)鬟f給鎖緊卡瓦，使鎖緊卡瓦夾緊釋放芯軸。由于采用特殊配合表面，即使碟簧壓縮產(chǎn)生的軸向壓力不大的情況下也能產(chǎn)生較大的夾緊力，通過壓力調(diào)節(jié)環(huán)可控制碟簧壓縮力，產(chǎn)生不同的釋放力區(qū)間。
[0019]具體的，所述花鍵軸I與芯部接頭3之間設(shè)置有鎖緊螺母23，這樣可防止芯部接頭3因上芯軸6突發(fā)反轉(zhuǎn)扭矩卸扣。
[0020]具體的，所述下計量閥12上安裝有固定螺母24、濾芯25以及阻尼機(jī)構(gòu)26，所述固定螺母24的下方依次連接有濾芯25和阻尼機(jī)構(gòu)26，這樣用于增強(qiáng)計量閥密封性能，降低上、下缸體端面加工精度保證計量閥工作效果，其中，震擊器在延時工作過程中，計量閥的特殊結(jié)構(gòu)濾芯可充分過濾通過計量閥阻尼器的液壓油，保證阻尼器正常工作，當(dāng)震擊器回程過程中，計量閥的特殊結(jié)構(gòu)濾芯被液流沖擊推出計量閥工作腔，將特殊結(jié)構(gòu)濾芯阻擋污物排出計量閥工作腔。濾芯的固定螺母上開有小孔，可在液壓油通過濾芯前的達(dá)到初步過濾的作用，排除較大污物。
[0021]具體的，所述柔性鎖緊機(jī)構(gòu)總成的鎖緊卡瓦18的表面設(shè)有異形齒，這樣保證震擊器震擊工作后釋放芯軸可準(zhǔn)確的回到鎖緊機(jī)構(gòu)中，不產(chǎn)生至使鎖緊機(jī)構(gòu)因回位過渡產(chǎn)生卡死現(xiàn)象。
[0022]具體的，所述上芯軸6和下芯軸11的活塞密封面上均設(shè)有防塵圈，這樣保證上、下芯軸活塞密封面清潔，工作穩(wěn)定。
[0023]具體的，所述花鍵套17上設(shè)置有注油裝置27，通過該注油裝置27可向該震擊器內(nèi)注入滑潤油。
[0024]其中，當(dāng)上提力或下壓力未達(dá)到釋放力值時，上提力或下壓力通過柔性鎖緊機(jī)構(gòu)總成傳遞給震擊器下部鉆具。
[0025]當(dāng)上提力或下壓力達(dá)到釋放力值時，柔性鎖緊機(jī)構(gòu)總成解鎖，釋放芯軸被釋放，上、下芯軸的同時向上或向下運(yùn)動，關(guān)閉換向結(jié)構(gòu)，使工作腔密閉壓力升高，迫使計量閥阻尼結(jié)構(gòu)工作產(chǎn)生液壓延時、儲能。液壓延時完成后，震擊器內(nèi)部震擊面撞擊產(chǎn)生向上或向下的震擊力，震擊工作完成后以較低的與震擊工作過程相反的力使震擊器回位繼續(xù)與鉆柱共同鉆進(jìn)。
[0026]如圖1所示，由上芯軸與上計量閥體，下芯軸與下計量閥體分別同一個液缸內(nèi)形成兩個工作液壓腔，上、下兩個計量閥分別為控制上、下震擊的液壓延時儲能，柔性鎖緊機(jī)構(gòu)總成由開放式卡瓦與卡瓦芯軸、碟簧、壓力調(diào)節(jié)器共同組成，震擊器與鉆柱正常鉆進(jìn)時，柔性鎖緊機(jī)構(gòu)工作夾緊卡瓦芯軸。
[0027]當(dāng)震擊器下部鉆柱出現(xiàn)遇卡情況時，需上擊作業(yè)時，上提震擊器花鍵軸，當(dāng)上提力增大到額定上擊釋放力時，釋放芯軸克服柔性鎖緊機(jī)構(gòu)總成的鎖緊力，被釋放?；ㄦI軸繼續(xù)向上運(yùn)動，使上芯軸與上計量閥體、下芯軸與下計量閥體分別接觸，使下計量閥單向閥機(jī)構(gòu)開啟，上計量閥單向閥機(jī)構(gòu)關(guān)閉，下芯軸與下計量閥體形成環(huán)形過流面，液流順利流過，同時上芯軸與上計量閥體形成的密閉液腔，在上提力作用下液腔內(nèi)部液體壓力升高，液流只能通過上計量閥阻尼機(jī)構(gòu)泄流，震擊器進(jìn)入生液壓延時、儲能階段。當(dāng)花鍵軸繼續(xù)向上運(yùn)動至上芯軸脫離上計量閥體，此時上芯軸與上計量閥體的形成環(huán)形過流面泄流，液流順利通過，液腔內(nèi)壓力瞬間降低，液壓缸的內(nèi)能轉(zhuǎn)換為花鍵軸的動能，產(chǎn)生瞬間加速度，使芯部接頭撞到花鍵體產(chǎn)生強(qiáng)大的震擊力完成上擊動作。
[0028]上述動作完成后震擊器下放，以低于下?lián)翎尫帕Φ南聣毫κ拐饟羝骰匚?，保持鉆柱正常鉆進(jìn)。
[0029]當(dāng)震擊器下部鉆柱出現(xiàn)遇卡情況時，需下?lián)糇鳂I(yè)時，下放震擊器花鍵軸，當(dāng)下放力增大到額定下?lián)翎尫帕r，釋放芯軸克服鎖緊機(jī)構(gòu)的鎖緊力，被釋放?；ㄦI軸繼續(xù)向下運(yùn)動，使上芯軸與上計量閥體、下芯軸與下計量閥體分別接觸，使下計量閥單向閥機(jī)構(gòu)關(guān)閉，上計量閥單向閥機(jī)構(gòu)開啟，上芯軸與上計量閥體形成環(huán)形過流面，液流順利流過，同時下芯軸與下計量閥體形成的密閉液腔，在下放力作用下液腔內(nèi)部液體壓力升高，液流只能通過下計量閥阻尼機(jī)構(gòu)泄流，震擊器進(jìn)入生液壓延時、儲能階段。當(dāng)花鍵軸繼續(xù)向下運(yùn)動至下芯軸脫離下計量閥體，此時下芯軸與下計量閥體的形成環(huán)形過流面泄流，液流順利通過，液腔內(nèi)壓力瞬間降低，液壓缸的內(nèi)能轉(zhuǎn)換為花鍵軸的動能，產(chǎn)生瞬間加速度，使芯部接頭撞到連接體產(chǎn)生強(qiáng)大的震擊力完成下?lián)魟幼鳌?br>[0030]上述動作完成后震擊器上提，以低于上擊釋放力的上拉力使震擊器回位，保持鉆柱正常鉆進(jìn)。
[0031]另外，在鉆柱正常工作過程中，本實用新型的柔性鎖緊機(jī)構(gòu)總成可使震擊器保持鎖緊狀態(tài)防止溜鉆，進(jìn)而控制促使計量閥啟動，避免震擊器產(chǎn)生誤震，因此該型隨鉆震擊器更適合定向鉆井和水平鉆井。同時，本實用新型采用采用單液缸、單活塞結(jié)構(gòu)。上、下兩個計量閥分別控制上、下兩個方向震擊的液壓延時儲能。當(dāng)鉆柱遇卡時，可通過上提或下放鉆柱，使震擊器工作產(chǎn)生向上或向下兩個方向的震擊力對遇卡鉆柱進(jìn)行解卡。下井前，根據(jù)不同的井況可以在維修站通過調(diào)節(jié)裝置調(diào)節(jié)柔性鎖緊機(jī)構(gòu)解鎖力的大小，其特點(diǎn)在于解鎖力可調(diào)，井下操作方便，可穩(wěn)定的傳遞扭矩，震擊力大，工作穩(wěn)定，使用壽命長。尤為重要的在于當(dāng)計量閥失效后，作為對計量閥失效的補(bǔ)償，可以采用解鎖本震擊器柔性鎖緊機(jī)構(gòu)總成，用機(jī)械方法繼續(xù)進(jìn)行中等震擊噸位震擊力連續(xù)的上、下震擊，如同使用全機(jī)械式隨鉆震擊器一樣，直至解卡。
[0032]綜上所述，該自鎖補(bǔ)償式雙向液壓隨鉆震擊器通過帶有柔性鎖緊功能;使其解鎖后可向上或向下兩個方向(雙向)產(chǎn)生由計量閥帶來液壓延時驅(qū)動的強(qiáng)大震擊力;柔性鎖緊機(jī)構(gòu)可作為計量閥失效后的補(bǔ)償即可向上或向下兩個方向(雙向)產(chǎn)生機(jī)械延時驅(qū)動的震擊力;跟隨鉆柱同時在井下工作，能夠完全解決定向井、水平井鉆井遇阻、解卡問題。
[0033]以上所述僅是對本實用新型的較佳實施例而已，并非對本實用新型作任何形式上的限制，凡是依據(jù)本實用新型的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所做的任何簡單修改，等同變化與修飾，均屬于本實用新型技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種自鎖補(bǔ)償式雙向液壓隨鉆震擊器，其特征在于，包括依次由螺紋連接的花鍵軸(1)、芯軸體(2)、芯部接頭(3)、釋放芯軸(4)、柔性鎖緊機(jī)構(gòu)總成、鎖緊體(5)、上芯軸(6)、上缸體(7)、上閥座(8)、上計量閥(9)、壓力體(10)、下芯軸(11)、下計量閥(12)、下閥座(13)、下缸體(14)、活塞(15)以及下接頭(16);所述花鍵軸(I)的外部套設(shè)有花鍵套(17)，所述柔性鎖緊機(jī)構(gòu)總成包括鎖緊卡瓦(18)、以及安裝在所述鎖緊卡瓦(18)兩端的上卡瓦座(19)和下卡瓦座(20)，所述下卡瓦座(20)的下方依次設(shè)置有碟簧(21)和壓力調(diào)節(jié)環(huán)(22)。2.如權(quán)利要求1所述的一種自鎖補(bǔ)償式雙向液壓隨鉆震擊器，其特征在于，所述花鍵軸(I)與芯部接頭(3)之間設(shè)置有鎖緊螺母(23)。3.如權(quán)利要求1所述的一種自鎖補(bǔ)償式雙向液壓隨鉆震擊器，其特征在于，所述下計量閥(12)上安裝有固定螺母(24)、濾芯(25)以及阻尼機(jī)構(gòu)(26)，所述固定螺母(24)的下方依次連接有濾芯(25)和阻尼機(jī)構(gòu)(26)。4.如權(quán)利要求1所述的一種自鎖補(bǔ)償式雙向液壓隨鉆震擊器，其特征在于，所述柔性鎖緊機(jī)構(gòu)總成的鎖緊卡瓦(18)的表面設(shè)有異形齒。5.如權(quán)利要求1所述的一種自鎖補(bǔ)償式雙向液壓隨鉆震擊器，其特征在于，所述上芯軸(6)和下芯軸(11)的活塞密封面上均設(shè)有防塵圈。6.如權(quán)利要求1所述的一種自鎖補(bǔ)償式雙向液壓隨鉆震擊器，其特征在于，所述花鍵套(17)上設(shè)置有注油裝置(27)。
【文檔編號】E21B31/113GK205689155SQ201620600389
【公開日】2016年11月16日
【申請日】2016年6月8日 公開號201620600389.8, CN 201620600389, CN 205689155 U, CN 205689155U, CN-U-205689155, CN201620600389, CN201620600389.8, CN205689155 U, CN205689155U
【發(fā)明人】王弘穎, 劉喜龍, 王雯欣, 王文峰, 王吉山
【申請人】牡丹江鑫北方石油鉆具有限責(zé)任公司