专利名称：一种稳定送钻随钻震击器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种用于石油天然气地质钻井的井下工具，特别是一种稳定送钻
随钻震击器，属于钻进和震击解卡的钻柱配件工具。
背景技术：
在石油天然气钻井过程中，一般都是依靠司钻操作刹把送钻。由司钻操作刹把送 钻，送钻不均匀、钻压不稳定是不可避免的现象，此外，司钻难以控制井底钻头的上下跳动。 钻进过程中，受地层结构、钻井技术以及其他因素的影响，钻具卡在井眼中也是一种常见的 现象。以上这些问题，将导致钻头提早损坏、机械钻速低、事故发生率高、出现卡钻不能尽快 解除等等，最终增加钻井成本。钻进时送钻稳定，还能吸收钻头的强烈跳动，卡钻时可以立 即震击解卡，这是钻井工程的最佳期望。目前的做法是在钻柱中组配稳定送钻器，同时组配 专用的随钻震击器，专用的随钻震击器价格非常昂贵，下井连续使用寿命短、维修费用高， 用于不会发生严重卡钻的地层很不经济；而其它解决稳定送钻的工具结构复杂，并且不具 有震击解卡功能。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种在钻进时可以稳定送钻并吸收钻 头的强烈跳动，在卡钻发生时可以立即进行震击解卡的稳定送钻随钻震击器，从而克服现 有技术的不足。 为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案一种稳定送钻随钻震击器。包括心 轴组件和筒体组件，所述的心轴组件包括花键心轴、上震击砧、下震击砧和冲管；上震击砧 连接在花键心轴的上端，下震击砧和冲管连接在花键心轴的下端；所述的筒体组件包括花 键筒体、油缸和下接头；花键筒体套装连接在花键心轴上，花键筒体下端依次连接油缸和下 接头。 上述的稳定送钻随钻震击器中，在上震击砧内口设有环形空槽K和数个径向的通 水孔，环形空槽K与通水孔连通。 前述的稳定送钻随钻震击器中，在花键筒体内口设有0形圈和心轴刮泥圈。 前述的稳定送钻随钻震击器中，在下接头内口设有0形圈和冲管刮泥圈。 前述的稳定送钻随钻震击器中，在花键心轴与花键筒体之间，以及冲管与油缸之 间的环形空腔内注满有液压油。 前述的稳定送钻随钻震击器中，在花键筒体上设有上油堵，在油缸上设有下油堵。 前述的稳定送钻随钻震击器中，花键心轴与花键筒体可以是矩形花键副，也可以 是六方滑动配合或者是八方滑动配合。 前述的稳定送钻随钻震击器中，矩形花键副或者六方、八方滑动配合的伸縮行程 在O. 5 1.5米之间。
前述的稳定送钻随钻震击器中，花键心轴与花键筒体是矩形花键副；花键心轴的上部有与钻柱连接的螺纹，下部为外花键，花键筒体的下段内为内花键，该内花键与外花键 的伸縮行程在0. 5 1. 5米之间。 本实用新型的有益效果与现有技术相比，本实用新型在钻进时可以稳定送钻，在 卡钻发生时可以立即进行震击解卡，而且其结构简单，使用方便可靠，井下工作时间长，可 广泛应用在石油天然气钻井中。 本实用新型由于在花键筒体内口设有心轴刮泥圈，在下接头内口设有冲管刮泥 圈，使花键心轴与花键筒体之间的花键副始终浸泡在清洁的液压油中工作，可以保持花键 副灵活自如运动，更避免了摩擦磨损而过早失效，得以实现恒压也就是稳定的钻压钻进，钻 头的跳动也会被吸收掉而不上传。在钻进过程中遇到下方钻具被卡时，可以立即上提拉开 本实用新型的伸縮行程到最大，然后突然下放钻柱，上震击砧的下端面将猛烈地撞击花键 筒体上端面，下砸的钻柱上跳回弹时，下震击砧将撞击花键筒体的下端面，从而对卡点实现 强烈的震动冲击解除卡钻。卡阻严重需要更大的震击力时，可以上提拉开本实用新型到最 大伸縮行程后，继续上提一些，使钻柱产生弹性变形伸长来储存弹性势能。当上震击砧的 下端面撞击花键筒体上端面时，由于上震击砧内口设有环形空槽K与数个径向的通水孔连 通，钻井泥浆不会在撞击面之间形成"软垫"效应，所以震击是非常有效的且强烈的。
图1是本实用新型的结构示意图； 图2是图1的A-A剖视图； 图3是图1中I部的局部放大图； 附图中的标记为1-花键心轴、2-上震击砧、3-通水孔、4-心轴刮泥圈、5-0形圈、 6-上油堵、7-花键筒体、8-油缸、9-下震击砧、10-冲管、ll-下油堵、12-0形圈、13-冲管刮 泥圈、14-下接头、K-环形空槽。
以下结合附图和具体实施方式
对本实用新型作进一步的说明。
具体实施方式
实施例1。如图1、2所示，包括心轴组件和筒体组件，心轴组件包括花键心轴1、上 震击砧2、下震击砧9和冲管10 ;上震击砧2连接在花键心轴1的上端，下震击砧9和冲管 IO连接在花键心轴1的下端。如图3所示，在上震击砧2内口设有环形空槽K和数个径向 的通水孔3，环形空槽K与通水孔3连通。环形空槽K的直径大于心轴花键1的花键收尾 以后光滑圆柱部分的直径。筒体组件包括花键筒体7、油缸8和下接头14 ;花键筒体7套装 连接在花键心轴1上，花键筒体7下端依次连接油缸8和下接头14。在花键筒体7内口设 有0形圈5和心轴刮泥圈4，在花键筒体7上端内口设置有容纳心轴刮泥圈4和0形圈5的 槽，在下接头14内口设有O形圈12和冲管刮泥圈13，在花键筒体7上设有上油堵6，在油 缸8上设有下油堵11。在花键心轴1与花键筒体7之间，以及冲管10与油缸8之间的环形 空腔内注满有液压油。花键心轴1与花键筒体7是矩形花键副；花键心轴1有保证钻井液 流通的水眼，花键心轴1的上部有与钻柱连接的螺纹，下部为外花键，外花键收尾以后为一 段光滑圆柱，圆柱表面设有用于与上震击砧2进行连接的螺纹。花键筒体7的下段内为内 花键，该内花键与外花键的伸縮行程在0. 5 1. 5米之间或者更长。花键心轴1与花键筒体7之间还可以采用六方或者八方滑动配合，六方或者八方滑动配合的伸縮行程在0. 5 1.5米之间或者更长。 安装时，通过螺纹拧紧上震击砧2在花键心轴1上，在花键筒体7内口装上心轴 刮泥圈4和0形圈5后套在花键心轴1上，在花键心轴1下端拧紧下震击砧9、再拧紧冲管 10，然后再套入油缸8与花键筒体7拧紧，在下接头14上装好0形圈12和冲管刮泥圈13 后，套在冲管10上与油缸8拧紧。最后，从下油堵11注入液压油，并从上油堵6排气直至 注满，拧紧上油堵6和下油堵11。 本实用新型安装在中和点偏上位置下井。 作稳定送钻使用时，下放钻具使本实用新型至合拢状态，再略微上提钻柱使本实 用新型处于轻微拉开状态刹住刹把，本实用新型以下的钻具在钻井泥浆中的重量，既是恒 定的钻压大小，来自上部钻杆的扭矩通过花键心轴1、花键筒体7、油缸8和下接头14传递 到钻头破碎岩石。随着井眼的延深，花键筒体7相对花键心轴1自动不断地伸出，直至走完 伸縮行程。然后再一次下放钻具至本实用新型接近合拢状态，开始下一个行程。如此间断 地下放钻具，只要下放的长度不超过本实用新型的伸縮行程，就可保证钻压的稳定。而且， 上部钻柱的轴向运动不会传递到下部钻头上，钻头的跳动也会被吸收掉而不上传。如果需 要临时加大或减小钻压，只需下放钻具超过本实用新型的伸縮行程或者提升钻具即可以达 到目的。 作震击解卡使用时，如果钻进过程中遇到下方钻具被卡时，可以立即上提拉开本 实用新型的伸縮行程到最大，然后突然下放钻柱，上震击砧2的下端面将猛烈地撞击花键 筒体7上端面，下砸的钻柱上跳回弹时，下震击砧9将撞击花键筒体7的下端面，从而对卡 点实现强烈的震动冲击解除卡钻。卡阻严重需要更大的震击力时，可以上提拉开本实用新 型到最大伸縮行程后，继续上提一些，使钻柱产生弹性变形伸长来储存弹性势能。当上震击 砧2的下端面撞击花键筒体7上端面时，由于上震击砧2内口设有环形空槽K与数个径向 的通水孔3连通，钻井泥浆不会在撞击面之间形成"软垫"效应，所以震击是非常有效的且 强烈的。 本实用新型的实施方式不限于上述实施例，在不脱离本实用新型宗旨的前提下做 出的各种变化均属于本实用新型的保护范围之内。
权利要求一种稳定送钻随钻震击器，包括心轴组件和筒体组件，其特征在于所述的心轴组件包括花键心轴(1)、上震击砧(2)、下震击砧(9)和冲管(10)；上震击砧(2)连接在花键心轴(1)的上端，下震击砧(9)和冲管(10)连接在花键心轴(1)的下端；所述的筒体组件包括花键筒体(7)、油缸(8)和下接头(14)；花键筒体(7)套装连接在花键心轴(1)上，花键筒体(7)下端依次连接油缸(8)和下接头(14)。
2. 根据权利要求1所述的稳定送钻随钻震击器，其特征在于在所述的上震击砧(2)内口设有环形空槽K和数个径向的通水孔(3)，环形空槽K与通水孔(3)连通。
3. 根据权利要求1所述的稳定送钻随钻震击器，其特征在于在所述的花键筒体(7) 内口设有0形圈(5)和心轴刮泥圈(4)。
4. 根据权利要求l所述的稳定送钻随钻震击器，其特征在于在所述的下接头(14)内 口设有0形圈(12)和冲管刮泥圈(13)。
5. 根据权利要求l所述的稳定送钻随钻震击器，其特征在于在所述的花键心轴(1) 与花键筒体(7)之间，以及冲管(10)与油缸(8)之间的环形空腔内注满有液压油。
6. 根据权利要求5所述的稳定送钻随钻震击器，其特征在于在所述的花键筒体(7) 上设有上油堵(6)，在油缸(8)上设有下油堵(11)。
7. 根据权利要求1所述的稳定送钻随钻震击器，其特征在于所述的花键心轴(1)与 花键筒体(7)是矩形花键副或者是六方、八方滑动配合。
8. 根据权利要求7所述的稳定送钻随钻震击器，其特征在于所述的矩形花键副或者 六方、八方滑动配合的伸縮行程在0. 5 1. 5米之间。
9. 根据权利要求7或8所述的稳定送钻随钻震击器，其特征在于所述的花键心轴(1)与花键筒体(7)是矩形花键副；花键心轴(1)的上部有与钻柱连接的螺纹，下部为外花键，花键筒体(7)的下段内为内花键，该内花键与外花键的伸縮行程在0.5 1.5米之间。
专利摘要本实用新型公开了一种稳定送钻随钻震击器，构成包括心轴组件和筒体组件，心轴组件包括花键心轴(1)、上震击砧(2)、下震击砧(9)和冲管(10)；上震击砧(2)连接在花键心轴(1)的上端，下震击砧(9)和冲管(10)连接在花键心轴(1)的下端；筒体组件包括花键筒体(7)、油缸(8)和下接头(14)；花键筒体(7)套装连接在花键心轴(1)上，花键筒体(7)下端依次连接油缸(8)和下接头(14)。本实用新型在钻进时可以稳定送钻，在卡钻发生时可以立即进行震击解卡，具有结构简单、使用方便可靠、井下工作时间长等特点，可广泛应用在石油天然气钻井中。
文档编号E21B31/107GK201474642SQ20092030947
公开日2010年5月19日 申请日期2009年9月2日 优先权日2009年9月2日
发明者包昌华, 张亚昌, 张发贵, 张泽丽, 文世雄, 李小燕, 李汇平, 杨洋, 熊云国, 王凌, 王文, 石家川, 童庆安, 郑廷碧, 钟亚强, 黄佐泽 申请人:贵州高峰石油机械股份有限公司