一种全液压震击器的制作方法

本发明涉及一种石油天然气开发过程中常用的井下工具，特别适合于根据地面操作控制井下震击器向上和向下震击力大小的一种全液压震击器。

背景技术：

钻具的钻进需要施加一定的钻压，钻压由钻铤的自重提供，此种钻压方式不能实时控制或者由于地质构造不同、操作不当、泥浆、管柱、井眼等原因容易发生卡钻，此时可以通过震击器给卡点向上或向下震击力使卡点松动，从而达到解卡。但在钻井修井过程中，由于钻具受到摩擦阻力作用，司钻要施加较大的拉力或压力到震击器才能使其工作，而且目前的震击器多数都只能向上或者向下震击，这就不能适应现代钻井作业要求，为了满足能够在较小的压力或者拉力的条件下实现向上和向下震击的功能，于是提出一种全液压震击器。

本发明针对目前的液压震击器进行优化创新，创新后的全液压震击器具有可靠性高、节约成本、节省时间等优点，为钻井提供技术支持和安全保障，能够在复杂地层范围使用。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术不足，提供一种全液压震击器，可以提高工作效率及降低钻井成本。为达到上述目的，本发明解决此问题所采用的技术方案是：本发明是一种全液压震击器，主要由上连接器、上心轴、第一yx型油封、液压腔外壳、第一密封圈、下心轴、第二密封圈、第一o型挡圈、第三密封圈、第一o型圈套、液压阀体、第四密封圈、第二o型挡圈、第二o型圈套、花键外壳、m10注油口、第二yx型油封、第一销孔、第五密封圈、下连接器组成，其结构特征是：上连接器、液压腔外壳、花键外壳从上到下依次螺纹连接；液压腔外壳内孔从上到下依次安装上心轴、下心轴、第一o型圈套、液压阀体、第二o型圈套、下连接器；上连接器下端内圆面安装第一yx型油封；上连接器下端外圆面安装第一密封圈；上心轴下端内圆面安装第二密封圈；下心轴上端通过螺纹连接上心轴下端；第三密封圈安装在第一o型圈套内圆面，并且通过第一o型挡圈固定第三密封圈；第四密封圈安装在第二o型圈套内圆面，并且通过第二o型挡圈固定第四密封圈；花键外壳上端有m10注油口；花键外壳上端内圆面安装第二yx型油封；下连接器上端内圆面安装第五密封圈；下连接器上端通过螺纹连接下心轴下端。

所述液压阀体是一个环状套筒，液压阀体外表面和液压腔外壳减速段接触，液压阀体上下两端有两个微小过流槽，憋压延时阶段液压阀体外表面接触液压腔外壳后被密封，液压油只能通过液压阀体两个微小过流槽形成上、下液压腔体，过流槽减速节流作用导致憋压延时阶段速度缓慢，为钻柱拉伸或压缩储存弹性势能提供条件。

所述花键外壳下端内孔和下连接器上端外圆有10个矩形花键且两者花键形成配合，矩形花键能够承担较大扭矩，加工方便，结构简单，成本低。

本发明与现有技术相比，具有的有益效果是：（1）本发明可靠性高、工作效率高，适用于复杂地层；（3）本发明可以实现粘吸卡钻、坍塌卡钻、压差卡钻、砂桥卡钻、泥包卡钻、缩径卡钻、键槽卡钻、落物卡钻等多种工况，根据地面操作方便控制控制井下震击力大小实现卡点位置解卡。

附图说明

图1是本发明一种全液压震击器的结构示意图；

图2是本发明一种全液压震击器液压阀体的结构示意图；

图中：1.上连接器，2.上心轴，3.第一yx型油封，4.液压腔外壳，5.第一密封圈，6.下心轴，7.第二密封圈，8.第一o型挡圈，9.第三密封圈，10.第一o型圈套，11.液压阀体，12.第四密封圈，13.第二o型挡圈，14.第二o型圈套，15.花键外壳，16.m10注油口，17.第二yx型油封，18.第一销孔，19.第二销孔，20.第三销孔，21.第五密封圈，22.下连接器。

具体实施方法

下面结合附图对本发明做进一步说明：

如图1、2所示，本发明一种全液压震击器，主要由上连接器1、上心轴2、第一yx型油封3、液压腔外壳4、第一密封圈5、下心轴6、第二密封圈7、第一o型挡圈8、第三密封圈9、第一o型圈套10、液压阀体11、第四密封圈12、第二o型挡圈13、第二o型圈套14、花键外壳15、m10注油口16、第二yx型油封17、第一销孔18、第五密封圈21、下连接器22组成，其结构特征是：上连接器1、液压腔外壳4、花键外壳15从上到下依次螺纹连接；液压腔外壳4内孔从上到下依次安装上心轴2、下心轴6、第一o型圈套10、液压阀体11、第二o型圈套14、下连接器22；上连接器1下端内圆面安装第一yx型油封3；上连接器1下端外圆面安装第一密封圈5；上心轴2下端内圆面安装第二密封圈7；下心轴6上端通过螺纹连接上心轴2下端；第三密封圈9安装在第一o型圈套10内圆面，并且通过第一o型挡圈8固定第三密封圈9；第四密封圈12安装在第二o型圈套14内圆面，并且通过第二o型挡圈13固定第四密封圈12；花键外壳15上端有m10注油口16；花键外壳15上端内圆面安装第二yx型油封17；下连接器22上端内圆面安装第五密封圈21；下连接器22上端通过螺纹连接下心轴6下端。

所述液压阀体11是一个环状套筒，液压阀体11外表面和液压腔外壳4减速段接触，液压阀体11上下两端有两个微小过流槽，憋压延时阶段液压阀体11外表面接触液压腔外壳4后被密封，液压油只能通过液压阀体11两个微小过流槽形成上、下液压腔体，过流槽减速节流作用导致憋压延时阶段速度缓慢，为钻柱拉伸或压缩储存弹性势能提供条件。

所述花键外壳15下端内孔和下连接器22上端外圆有10个矩形花键且两者花键形成配合，矩形花键能够承担较大扭矩，加工方便，结构简单，成本低。

上击工作原理是：所述全液压震击器进行上击作业前，先下放钻柱使全液压震击器处于关闭状态从而进行复位动作，在复位过程中大勾的载荷不能过小、下放大勾的速度不能过快，以免触发全液压震击器向下震击产生误震击；全液压震击器钻井时处于闭合状态，钻井过程遇到卡钻需要上击时，大勾以一定的载荷和速度上提钻柱，上连接器1连接到上部钻柱上使液压腔外壳4随着向上运动，运动到憋压区时，全液压震击器只能以缓慢速度向上运动，而大勾速度不变，此时上部钻柱会在速度差作用下产生弹性伸长蓄积大量弹性势能，当钻柱有了足够弹性势能后，大勾采取刹车，让钻柱在弹性力作用下自行上提，直到液压阀体11离开憋压区，此过程为全液压震击器的蓄能阶段；当液压阀体11离开憋压区后全液压震击器上部钻柱瞬间失去向下拉力，蓄能阶段储存在钻柱中的弹性势能开始释放，上部钻柱弹性收缩，同时加速全液压震击器上震击结构向上运动，当下心轴6位移等于全液压震击器冲击行程，到达下心轴6台阶位置时，液压腔外壳4对下心轴6产生一个强大冲击力，能量瞬间释放，产生震击作用，解除卡钻。

下击工作原理是：发生卡钻时钻柱不能顺利上提，为了解除此种卡钻，就需要全液压震击器向下震击来解除卡钻，而需要全液压震击器向下震击时钻柱处于上提状态，也就是说全液压震击器处于完全拉开状态，此时需要下放钻柱并对钻柱施加向下的压力使连接在上部钻柱的上连接器1同液压腔体外壳4向下运动，当液压腔外壳4向下运动到液压阀体11时，液压腔体开始憋压，液压腔外壳4缓慢向下运动，此时钻柱和上部液压腔体处于压缩状态，钻柱的压缩弹性势能不断增加，此过程为全液压震击器向下震击的蓄能阶段；当液压阀体11离开憋压区后，全液压震击器上部钻柱瞬间失去向上阻力，此时在蓄能阶段储存在钻柱中的弹性势能开始释放，上部钻柱伸长，同时加速全液压震击器震击结构向下运动，当下心轴6位移等于全液压震击器冲击行程，到达台阶位置时，液压腔外壳4对下心轴6产生一个强冲击力，能量瞬间释放，产生震击作用，解除卡钻。

本发明结构简单、工作效率高，适用于复杂地层，可以实现粘吸卡钻、坍塌卡钻、压差卡钻、砂桥卡钻、泥包卡钻、缩径卡钻、键槽卡钻、落物卡钻等工况下，根据地面操作方便控制震击器向上和向下工作，从而实现钻井过程连续和便捷，降低钻井成本。