一种液动冲击器的制造方法

文档序号:9486360阅读:1051来源:国知局
一种液动冲击器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及石油钻井技术领域中使用的提速工具,具体涉及一种液动冲击器。
【背景技术】
[0002]在油田钻井过程中,时常会遇到难钻地层,钻井难度大,对钻头磨损严重,钻井成本随之增大。为有效地提高钻头在中硬岩层中的钻进效率,会在钻头上加装提速工具,液动冲击器便是常用的提速工具。液动冲击器接在钻头上,在旋转钻进的同时,给钻头施加具有一定频率的轴向冲击力,使钻头对岩层产生轴向的具有一定频率的冲击力,来提高破岩效率。
[0003]目前,液动冲击器通常是利用钻井用的高压流体流经换向元件、工作阀等部件,产生上下压差,来驱动冲击体进行往复运动,进而产生一定频率的冲击。但在深部地层钻井中,由于流体压力高,液体压缩性差,导致液动冲击器性能不稳定,难以正常运行。如现有液动冲击器,利用本体内流通的钻井液在冲击体的上端和冲击体的下端之间形成的压力差,利用压力差对冲击体起到导向作用,并使得冲击体沿轴向往复运动,隔压筒的封闭和打开是通过冲击体的上下移动来实现腔体的打开和封闭。但由于液体压缩性差,冲击体在下移的过程,要克服冲击体下方的液体阻力,在长时间高压的深部钻井中,冲击体的动力会在克服阻力的过程中逐渐消耗,最终,冲击体会平衡在隔压筒出液口附近的一个稳定的位置,使得上下压差相同,停止工作。

【发明内容】

[0004]本发明的目的是提供一种液动冲击器,这种液动冲击器用于解决现有液动冲击器性能不稳定的问题。
[0005]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:这种液动冲击器包括本体、液动机构、阀套、隔压筒、冲击体、喷嘴、站子,本体为筒体,液动机构安装在本体上部,液动机构的中心轴下部连接阀套,隔压筒包绕在阀套外共同形成冲击腔,冲击体位于冲击腔内,阀套下部周身均匀布置阀孔,隔压筒周身均匀布置出液孔,隔压筒与本体固定连接;砧子设置在冲击体下,站子通过套筒与本体连接,站子内部有流道,流道上部入口设有喷嘴,套筒与本体通过螺纹连接,套筒与砧子通过多边方套配合,砧子与本体紧配合,砧子下部有与钻头连接的内螺纹;液动机构包括涡轮组、中心轴,中心轴为空心柱体,涡轮组设置于中心轴外并位于中心轴中部,中心轴的上部有进液口,中心轴下部有出液口,进液口、出液口均位于液动腔内,中心轴的下端口与冲击腔相通。
[0006]上述方案中中心轴上端通过支撑板和轴承固定在本体内;中心轴下部也通过支撑板和轴承固定在本体内;阀套为内部具有台阶的筒状体,台阶之上的筒壁厚于台阶之下的筒壁,冲击体的头部外径大于阀套台阶处的内径,中心轴下端抵于阀套台阶上;冲击体为外部具有台阶的筒状体,冲击体底部设有凸起结构。
[0007]上述方案中砧子与本体间设有支撑块,用于将砧子与本体紧固在一起,防止上提钻柱而造成砧子和钻头脱落。
[0008]上述方案中阀套阀套下部周身均匀布置6个阀孔,隔压筒周身均匀布置6个出液孔。
[0009]本发明具有以下有益效果:
1、本发明利用涡轮组带动阀套,实现冲击腔的封闭和打开。冲击腔的打开会释放冲击体底部液流形成低压,冲击腔的封闭会在冲击体底部形成高压,随着液流的流过,涡轮组会不停的运转,冲击体下部的液体会随之间歇的流出,保证冲击体上下的压差,使其上下移动。
[0010]2、本发明结构简单,可靠性高。
【附图说明】
[0011]图1为本发明的冲击腔封闭状态的结构示意图;
图2为本发明冲击体上升状态的结构示意图;
图3为本发明的冲击腔打开状态的结构示意图;
图4为本发明中阀套与隔压筒剖视图。
[0012]图中:1-涡轮组,2-中心轴,3-本体,4-阀套,5-喷嘴,6-套筒,7-砧子,8-支撑板,9-轴承,10-阀孔,11出液孔,12-冲击体,13-隔压筒,14-支撑块,15-进液口,16-液动腔,17-出液口,18-冲击腔,19-流道。
【具体实施方式】
[0013]下面对本发明作进一步的说明:
如图1所示,这种液动冲击器包括本体3、液动机构、阀套4、隔压筒13、冲击体12、喷嘴
5、砧子7,本体3为筒体,为内部装置提供支撑,并传递钻压和扭矩。液动机构安装在本体3上部,液动机构的中心轴2下部连接阀套4,如图4所示,隔压筒13包绕在阀套4外共同形成冲击腔18,冲击体12位于冲击腔18内,冲击体12可在阀套4内上下滑动,阀套4下部周身均匀布置6个阀孔10,隔压筒13周身均匀布置6个出液孔11,隔压筒13与本体3固定连接。站子7设置在冲击体12下,当冲击体12与站子7接触时,可使流体从冲击体12底部流入,进入节流装置的喷嘴5产生高压。砧子7通过套筒6与本体3连接,砧子7内部有流道19,流道19上部入口设有喷嘴5,喷嘴5为节流装置的主要部件,节流装置当液流经过时,产生高压。套筒6与本体3通过螺纹连接,套筒6与砧子7通过多边方套配合,砧子7上部与本体3间设有支撑块14,砧子7下部有与钻头连接的内螺纹,砧子7与钻头直接连接,通过螺纹配合。
[0014]液动机构包括涡轮组1、中心轴2,中心轴2为空心柱体,涡轮组1设置于中心轴2外并位于中心轴2中部,中心轴2的上部有进液口 15,中心轴2下部有出液口 17,进液口 15、出液口 17均位于液动腔16内,中心轴2的下端口与冲击腔18相通。中心轴2上部有进液口 15,流体进入液动腔16,流经涡轮组1,从中心轴2下部的出液口 17流出,由中心轴2内的流道进入阀套4和隔压筒13组成的冲击腔18,又由于阀套4和隔压筒13底部设置有间隔的出液口 17,流体流出冲击腔18后,通过隔压筒13和本体3间的空隙,由喷嘴5下部的流道流入砧子7内。中心轴2上端通过支撑板8和轴承9固定在本体3内;中心轴2下部也通过支撑板8和轴承9固定在本体3内,两支撑板8间形成液动腔16,腔体内流经液体,为涡轮组1提供动力,涡轮组1可带动阀套4和中心轴2旋转,阀套4和隔压筒13底部有间隔出液口 17,通过阀套4的旋转,流体可由阀套4上的阀孔10和隔压筒13出液口 17对正时流出,阀套4的阀孔10和隔压筒
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