用于井下下井仪器串的震击器的制作方法

专利名称：用于井下下井仪器串的震击器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于井下下井仪器串(downhole stoolstring)的震击器(jar)。
背景技术：
当勘探石油或天然气，或当准备油井生产时，在石油或天然气工业中通常使用下井仪器串。
这些下井仪器串被降入或被驱动进入井筒内，并且这些下井仪器串包括各种在井筒内于井下位置被激励从而执行预定任务的装置。
所述井筒很少是直的和侧面平行的。
有时候是因为需要钻与井筒其它部分成一定角度的部分井筒，以便避开地质条件困难的构造，更重要的是确保井筒尽可能穿过储烃区域。
另外，地下井筒内的压力可能非常大。这些压力能够使页岩和其它较软的地质类型侵入到井筒内，因此使井筒变得不均匀。
井筒不均匀的另一个原因是所谓的“冲蚀”，这是由于存在于周围岩层的流体致使井筒坍塌和/或损坏引起的。
当试图在井筒内使用工具进行探测和/或生产时，所有上述的使井筒不均匀的原因可能会导致困难的产生。
例如，下井仪器串通常遇到的问题是在钢丝绳上(也就是，相对粗的电缆，用于支撑，有时将信号传输电缆输送到井下下井仪器串)的下井仪器串被降入到井筒内以便通过狭窄和偏斜的部分井筒，随后在那个位置被卡住，虽然钢丝绳被缠绕到地面位置以便将下井仪器串收回。
在这样的情况下，限制了地面操作人员通过钢丝绳施加的拉力。
这主要因为会冒钢丝绳断裂的危险，因此将卡住的下井仪器串留在了井筒内。
使用的钢丝绳通常也称作“钢丝”，包括一股，通常直径尺寸为.108”和.125”；或“鞭子绳”，包括多股缠绕或编成鞭子以增加强度的细钢丝。其直径通常为3/16”和7/32”并且有时直径更大。这种类型更坚固并且通常用于“重型”作业，例如打捞。
在这样的情况下，需要在钢丝绳(超过，或许，几万英尺)的整个长度上缠绕，然后将携带用于清除断裂电缆端部的其它工具的更坚固的电缆送入井筒内，并且连接到下井仪器串上以便尝试将其取出。
这种做法有很多缺点，不仅仅是因为耗费时间。
由于钻机工作时间的典型费用为每天几万美元，因此钻机操作人员尽可能快地将卡住的工具取回是必要的。
由于该原因，在下井仪器串中包含所谓的“震击器”是很普遍的。
概括地说，机械弹簧震击器是一种包含在下井仪器串内的装置，当需要时，该装置利用通过钢丝绳的有限拉力来克服弹簧而激励一个部件，随后释放，以便由钢丝绳绷紧产生的能量驱动所述部件进入到下井仪器串的一部分内。
这样将冲力传递给下井仪器串，通常足以使卡住的工具得到解卡。
专利号为US5,052,485和US5,267,613的美国专利描述了两种已知类型的震击器。
已知在下井仪器串震击器中提供一个调节机构，用于调节拉紧钢丝绳所需要的拉力。这样，在下井仪器串被插入井筒之前，可以使操作震击器所需要的力与所使用的钢丝绳的强度和/或下井仪器串的质量相匹配。
一种已知的震击器结构包括具有中空的圆柱形内部的圆柱形壳体。
在该内部，震击器轴和闩锁接头(latch lab)可释放地固定在一起，使用时震击器轴位于闩锁接头上部。
所述闩锁接头包括承受限定中空圆柱体的压缩弹簧所施加力的套环(collar)或其它突起。闩锁接头和/或震击器轴通过所述弹簧中部延伸，该弹簧的与套环相对的端部支撑从中空壳体的壁上突出的另一个突起。另一个突起和套环在它们之间限定了用于压缩弹簧的狭长的腔。
将震击器轴和闩锁接头固定在一起的装置包括环形排列的可相对于震击器轴径向向内和向外移动的闩锁键。
许多弹簧或其它可弹性变形的部件推动闩锁键移动至径向向外位置，它们在这里与在中空圆柱形闩锁接头上端的径向内表面形成的凹槽或凹进部分配合。该凹槽在加工闩锁接头的过程中被加工以便限定与闩锁键外形相适应的环形肩。
壳体内部包括一个或多个凸轮面，当震击器轴在壳体内向上移动时，与闩锁键接合。
这能够相对于震击器轴向内驱动闩锁键。进而使它们从闩锁接头的指状闩(latch finger)内释放。
当震击器轴和闩锁接头固定在一起时，震击器轴的任何这样的向上运动会涉及闩锁接头相似的运动。因此，初始的运动会逆着在套环和从壳体壁向外延伸的突起之间起作用的压缩弹簧的压力。
这样，当凸轮面使闩锁键从指状闩释放时，储存在钢丝绳内的势能突然产生作用以便驱动震击器轴在壳体内进一步向上移动，导致固定于震击器轴的锤件打击限定于壳体内的承撞件并因此将向上的冲击力传递给壳体，因此进一步传递给固定在那里的下井仪器串任何其它部分。
震击器轴上端的一部分通过壳体上端的孔隙向外突出。
震击器轴的该端包括一个用于连接钢丝绳的常规钢丝绳连接座，这样当下井仪器串被卡在井筒中时，可以使用钢丝绳逆着弹簧作用力的方向向上拉动震击器轴和闩锁接头，直到凸轮面使闩锁键从指状闩释放为止。
典型地，下井仪器串包括直接位于钢丝绳连接座下面的很多加重杆。在震击器轴和闩锁接头向上移动期间，钢丝绳拉伸。当闩锁键释放时，钢丝绳中产生的势能转变成加速部分加重杆的动能。
加重杆快速地向上移动将锤件敲入承撞件从而产生上述的作用在被卡住工具的冲击力。通过这种方法能够将很大的冲击力传递给下井仪器串。
由于闩锁接头的上端通过壳体下端的一个舱壁(bulkhead)，舱壁上部的闩锁接头的尺寸和其通过的孔隙是这样设置的以便阻止闩锁接头向下通过舱壁取出，因此闩锁接头相对于震击器轴的长度能够被有效调节。
闩锁接头的相对端(使用时的下端)朝壳体开口的下端延伸并带有螺纹。一个调节器螺母螺纹地连接于所述突出的带螺纹的端部。因此能够对调节器螺母使用扳手并通过顺时针或逆时针旋转调节器螺母使调节器螺母相对于壳体向上或向下运动。
由于压缩弹簧位于前述的舱壁和靠在调节器螺母的垫圈之间以便围绕所述闩锁接头，因此以这种方式调节调节器螺母能够改变容纳压缩弹簧的腔的长度。
腔长度的如此调节反过来改变作用于压缩弹簧的预压力。这进而影响向上拉动闩锁接头和震击器轴所需要的力，直到闩锁键与凸轮面接合。这样能够使震击器的工作负载与用于降低和/或控制牵引管柱的钢丝绳的强度相匹配；和/或通过改变震击器有效刚度的下井仪器串的质量相匹配。预载荷高时，钢丝绳以比预载荷低时小的钢丝绳张力开始伸展(大体上产生了一个较小的刚性系统)。
然而，震击器工作负载的前述调节方法是不方便的。
这主要是由于需要将震击器从下井仪器串卸下以便实现调节。
这反过来涉及将下井仪器串取出至地面，或许在深井的总深度上。这或许要花费几个小时。
此后，需要将下井仪器串从井中取出；将钢丝绳从震击器上端拆下；将震击器从下井仪器串取出。只有在这之后才可能在震击器下部自由端的调节器螺母使用扳手。在这些步骤之后，开始了重新组装下井仪器串和将其下入井筒的费时的过程。
鉴于油井和气井钻机停钻时间的巨大损失，非常需要调节机械弹簧震击器工作载荷的更有效的方法。
另外，在近几年中，钢丝绳的强度已经增加了。
这意味着钢丝绳能够操作具有更大的弹簧和逐渐增大的预载荷的震击器。
然而，闩锁接头肩部和闩锁键限制了震击器轴和闩锁接头彼此分离的载荷。
具体地说，已知的闩锁键和闩锁接头槽的组合包括闩锁键，该闩锁键具有提供有一个或多个朝上的肩的凹口的成形外表面。闩锁接头槽包括与所述凹口形状互补的突起。在钢丝绳上使用高载荷使几对突起顺序地滑动从而甚至在闩锁键与凸轮面接合前使震击器轴与闩锁接头分离。
同样，重复使用高载荷使闩锁键和槽产生了过早的磨损。
因此，在设计震击器时也需要更有效的设置，以便在它们将要分离前将所述部件固定在一起。

发明内容
根据本发明的第一个方面，一种用于井下的下井仪器串包括
中空壳体；震击器轴；闩锁接头；至少一个闩锁键；凸轮面；腔；压缩弹簧；和调节器；其中中空壳体支撑可移动地保持其中的震击器轴和闩锁接头；所述震击器轴和闩锁接头通过至少一个闩锁键可释放地固定在一起，每个闩锁键可在震击器轴与闩锁接头连接的锁定位置和允许它们分离的释放位置之间移动；所述凸轮面可与至少一个闩锁键接合以便当震击器轴位于壳体内的预选位置时将至少一个闩锁键从所述锁定位置移动到所述释放位置；所述压缩弹簧被拘束在所述腔内并在闩锁接头和中空壳体之间起作用以便当连接于闩锁接头时将震击器轴偏压至远离预选位置；和所述调节器包括可相对于中空壳体旋转并具有可从中空壳体外部经由中空壳体的侧面接合的外部部分的调节器轴，和可螺纹连接于震击器轴使得调节器轴相对于震击器轴的旋转改变腔的长度并由此改变压缩弹簧的压缩程度的调节器部分。
这种设置可有利地允许对震击器压缩弹簧的预载荷进行调节，而不需要将包含有震击器的下井仪器串拆卸。这节省了钻机的停钻时间。
很方便地，震击器轴包括从中空壳体向外突出的端部；和在中空壳体外部固定于所述端部的钢丝绳连接器。
更可取的是，所述中空壳体包括刚性固定于其上的承撞件，典型地位于其内侧；和震击器轴包括在震击器轴从闩锁接头分离后，在被拉紧的钢丝绳的影响下可撞击承撞件的锤件。
前述的特征可有利地允许本发明的震击器具有本领域技术人员所熟知的常规震击器的特点。
优选的是，调节器轴包括在中空壳体内一端的具有螺纹端的杆，压缩弹簧限定了一个中空的圆柱形形状以便所述杆穿过其中心孔延伸，调节器包括固定于调节器轴的螺母，所述调节器轴螺纹地接收于所述杆端部。
这种设置非常紧凑。它允许方便地采用上文限定调节器装置。
有利的是，压缩弹簧包括顺序地彼此相互连接的具有第一弹簧刚度的第一弹簧部分和具有第二弹簧刚度的第二弹簧部分。
有利的是，中空壳体包括形成其中的允许相对于壳体从调节器位置观测的延长的通透孔隙。
同样优选的是，所述壳体具有在其上标记的邻近孔隙的一个或多个距离标记。
这允许对调节器进行设置以便将预定大小的预载荷传递给压缩弹簧。
典型地，所述壳体包括对应于预载荷“低”，“中”和“高”程度的三个距离标记(尽管其它数量的标记也是可能的)。
在本发明的一个优选实施例中，调节器轴的外部部分包括上文限定的震击器；调节器轴的外部部分包括可相对于震击器轴其余部分移动套环，并具有与限定于中空壳体上的肩接合的突起；调节器轴包括具有螺纹地连接防松螺母的螺纹部分，在拧紧时，防松螺母与套环接合以便迫使所述突起与肩接合并因此阻止调节器的操作。
同样优选的是，闩锁接头包括中空内部，该中空内部具有在其表面上形成的两个或更多个闩锁肩；每个所述的闩锁键具有至少两个闩锁面，当闩锁键位于震击器轴容纳于闩锁接头中空内部的锁定位置时，闩锁键的每个所述的闩锁面与邻近闩锁接头的所述肩接合。
有利的是，这种装置解决了现有技术已知的使常规震击器的震击器轴和闩锁接头部件提早分离的高强度钢丝绳的问题。
在本发明的一个实施例中，每个所述闩锁键包括将其朝锁定位置偏压的一个或多个可弹性变形的偏压部件。
本发明同样涉及一种用于井下下井仪器串的震击器，包括中空壳体；震击器轴；闩锁接头；至少一个闩锁键；凸轮面；腔；
压缩弹簧；和调节器；其中中空壳体支撑可移动地保持其中的震击器轴和闩锁接头；所述震击器轴和闩锁接头通过至少一个闩锁键可释放地固定在一起，每个闩锁键可在震击器轴与闩锁接头连接的锁定位置和允许它们分离的释放位置之间移动；所述凸轮面可与至少一个闩锁键接合以便当震击器轴位于壳体内的预选位置时将闩锁键从它的锁定位置移动到释放位置；所述压缩弹簧被拘束在所述腔内并在闩锁接头和中空壳体之间起作用以便当连接于闩锁接头时将震击器轴偏压至远离预选位置；所述调节器包括一个可相对于中空壳体旋转并具有可从中空壳体外部接合的外部部分的调节器轴，其中所述闩锁接头包括一个具有在其表面形成的两个或多个闩锁肩的中空内部；和每个所述闩锁键具有至少两个闩锁面，当闩锁键位于震击器轴容纳于闩锁接头中空内部的锁定位置时，闩锁键的每个闩锁面与闩锁接头的所述肩接合。
换句话说，在没有本文所限定的调节器机构的情况下，本发明涉及一种具有上面所提到的双面闩锁键的震击器。
并入并构成说明书一部分的所述


了本发明的一个实施例并与本文记载的内容一起用于解释本发明的精神。

图1为根据本发明的震击器的纵向截面图；图1a为图1中加圆圈部分的放大图；图2为图1中点划线圈定部分的放大图；和图2a为图2中加圆圈部分的放大图；具体实施方式
现在将详细参考本发明提出的实施例，其中的例子将结合附图进行说明。无论任何地方，在全部附图中，相同的附图标记用于表示相同或相似部分。
参考附图，其描述了本发明优选实施例的非限制性的例子，震击器10包括中空的圆柱形壳体11，该壳体典型地由高等级钢或通常用于制造井下工具的任何其它材料制成。
延长的中空壳体11限定了一个延长的中空圆柱形内部12，震击器轴13和闩锁接头14保持在其内部以便在内部12内纵向滑动。
震击器10以处于使用状态的结构示出，震击器轴13位于闩锁轴14上部。
震击器轴13和闩锁接头14为直径通常略小于内部12的圆柱形部件，借此它们在内部12内滑动配合。
震击器轴13和闩锁接头14的组合长度小于中空的内部12的总长，借此允许前述的滑动。
在圆柱形下端13a附近，震击器轴13以环形方式将一系列闩锁键16固定于圆柱形下端13a，该闩锁键将震击器轴13和闩锁接头14固定在一起。
在说明的实施例中，在圆柱形下端13a限定的节圆周围有两个以180度间隔排列的闩锁键16。在本发明的其它实施例中也可使用其它数目的闩锁键。典型地，但不是必须地，它们在前述节圆周围以相同的角度间隔。
中空内部12包括凸轮面17，在附图所示的实施例中，该凸轮面由套筒(sleeve)18限定，该套筒18固定于内部12内表面并包括径向向内的渐缩形引入表面19。
因此凸轮面17构成了内部12的一个直径逐渐和均匀增加的进入侧面平行部分21的区域。
形成凸轮面17的其它方法当然也在本发明的范围内。例如，一系列突起可取代或增强套筒18。
中空内部12在与闩锁轴14上端邻近的位置处限定了朝下的肩22，肩22限定了空腔23的一端。
腔23为包括形状基本为中空圆柱体的压缩弹簧24的延长的圆柱形腔。
压缩弹簧24的上端抵靠肩22。
压缩弹簧24的下端抵靠将在下文详细描述的调节器螺母26，该螺母限定了腔23的下端。
震击器10包括通常用数字27表示的调节器。
震击器轴13包括刚性固定于套筒18上部的的锤件28，震击器轴延伸通过该锤件28。
锤件28为有沟槽的加强块(fluted boss)形式。因此圆柱形加强块被四个等角度间隔的延长的槽29分隔从而限定四个四等分圆柱形槽脊31。
槽29的用途在于允许液体流过锤28，从而消除了另外可在中空内部12中产生的任何活塞效应。所以震击器轴13可沿着附图标记32和33表示的部分在中空内部12中可纵向滑动和旋转。
锤件28通过相互结合(interengaging)的螺纹部分固定于震击器轴13。可使用锁紧螺钉或其它固定装置来防止锤件28相对于震击器轴13的转动。
最好如图2和图2a中所说明的，每一个闩锁键16相对于震击器轴13的圆柱形下端被可移动地保持。
每一个闩锁键16可相对于震击器轴14径向向内和向外移动。一个相应的压缩弹簧36在震击器轴13和每个闩锁键16的每个端部之间径向作用，从而相对于震击器轴13将闩锁键偏压至径向最外部(锁定)位置。
尽管在图2中没有看到，但是压缩弹簧36在每个端部分别被刚性固定于闩锁键的一部分和在震击器轴13的圆柱形端部形成的槽37，因此可以防止在径向上闩锁键从震击器轴13完全分离。
当受到压缩弹簧36如此偏压时，闩锁键16处于允许载荷传递从而将震击器轴13和闩锁接头14固定在一起的锁定位置。
当逆着压缩弹簧36的作用径向向内压缩时，闩锁键16处于释放位置，震击器轴13和闩锁接头14在该位置彼此分离。
如图2所示，每个闩锁键16包括一对由槽限定的工作时向上突出的纵向间隔的表面20。
震击器10包括一个中空的、圆柱形内部，该圆柱形内部的在与闩锁接头14上端相应的内表面上形成有闩锁槽38。
闩锁槽38限定了一对轴向间隔的、径向向内的突起41，所述突起在震击器工作时一个位于另一个之上。如图所示，所述突起限定了一对朝下的肩39a、39b。
如图所示，当闩锁槽38位于闩锁键16上部并且后者处于由弹簧36推动的锁定位置时，由突起41限定的肩39a、39b和表面20结合从而允许闩锁接头14和震击器轴13之间的纵向作用力的传递。
存在于闩锁槽38内的分别与在闩锁键16形成的数对向上突出的表面结合的两个肩39，赋予震击器轴13与闩锁接头之间的连接比迄今为止更高的可靠性。
凸轮面17可与在每个闩锁键16上部外端形成的邻接面42(followersurface)结合。这样，当震击器轴相对于壳体11向上运动时(作为向上拉震击器轴13的结果)，每个闩锁键16的邻接面42与凸轮面17的渐缩形导入部分19接合从而驱动闩锁键16相对于震击器轴13径向向内，到闩锁键已经基本或完全进入限定凸轮面17的槽18的侧面平行部分21的时候，促使它们从闩锁槽38脱离。
如所提到的，压缩弹簧24束缚在腔23内并且在调节器螺母26和形成部分空壳体11的肩22之间起作用。
如下面描述的，调节器螺母26固定于闩锁接头14并形成该闩锁接头14的一部分，因此，当其远离邻接面42与凸轮面17接合的位置而连接于闩锁接头14时，使震击器轴13受到偏压(biasing)。
震击器轴13的最上端通过限定于壳体11最上端的开口43伸出。
震击器轴13的上部自由端终止于常规设计的绳帽钢丝绳连接器(ropesocket wireline connector)44或其它类型的连接器。
当安装有本发明的震击器10的下井仪器串卡在井筒中时，当在朝上的方向连接时(when connected to it as in an upward direction)，通过连接于绳帽44的钢丝绳施加的拉力将拉动震击器轴13和闩锁接头。
这将逆着压缩弹簧24的弹力，在该运动的过程中，压缩弹簧将被压缩到调节器螺母26和肩22之间，直到相应闩锁键16的邻接面42与表面17接合，因此使震击器轴从闩锁接头14脱离。
在这一点上，钢丝绳的势能转变成驱动震击器轴13爆发性向上的动能。典型地，由于震击器10包括几个直接固定于绳帽44下部的加重杆，这些也能够具有相当大的动量向上驱动。
这促使锤件28撞击套筒34形式的承撞件的端部，从而传递冲力，所述套筒34衬在使用状态的壳体11的内部的上端。该冲力通过肩46传递到壳体11。这反过来对震击器下部的下井仪器串施加冲力，因此趋向于将任何被卡住的工具解卡。
如上文所描述的，为了适应与震击器10连接的钢丝绳的不同抗拉强度和不同的下井仪器串的质量，需要调整弹簧24的有效比率(effective rate)。
这是因为，如所提到的，对于震击器轴13和闩锁接头14之间的连接来说，在钢丝绳的应变使钢丝绳自身断裂之前释放是重要的。
为此，本发明的震击器10包括调节器轴47，其形成调节器27的一部分。
调节器轴47可相对于壳体11旋转。
调节器轴47包括在压缩弹簧24下部区域容纳于中空壳体11内的圆柱形部分48；和例如通过手或利用工具可以从中空壳体11外部经由中空壳体11的侧面连接的外部部分49。
这可与调节器螺母仅能通过震击器10的调节器最下端接近的现有技术的设置形成对比。
该调节器轴包括中空圆柱形调节器部分51，该调节器部分51固定于调节器轴47，以便可与调节器轴47一起旋转。
调节器部分51终止于调节器螺母26。
闩锁接头14包括从圆柱形部分39向下延伸的杆或柄52。
杆52通过压缩弹簧24限定的中心孔延伸并且其使用状态的最低端(in-use lowermost end)终止于螺纹部分53。
调节器螺母26带螺纹地容纳于螺纹部分53上。
调节器轴47的外部部分49包括在壳体11下端与环形肩56接合的环形突起54。
因此，由于其外部部分49的接合，调节器轴49的旋转使得调节器部分51上的调节器螺母26旋转。这致使调节器螺母26在杆52的螺纹端部53上的上紧或松开，从而调节腔23的长度和根据使用者的选择对压缩弹簧施加更大或更小的预载荷。
由于预载荷的大小影响可相对于壳体11将闩锁接头14向上托拽的容易程度，因此调节器轴的旋转允许有准备地对不同的钢丝绳抗拉强度和下井仪器串重量进行调节。
由于可从壳体11外部接近调节器轴47，不必将震击器10从下井仪器串移开，因此该调节过程比现有技术更简单和快捷。
在本发明的装置中，套筒34的环形端部作为承撞件。然而，在本发明的范围内，也可以使用除了所说明的以外的其它形式的锤件38和承撞件34。
如从图1和图2中明显看到的，本发明优选实施例中的压缩弹簧24为包含两个不同弹簧刚度的弹簧部分57、58的组合弹簧。
在优选实施例中，每个弹簧部分57、58由一串堆积设置的弹簧圆盘构成。然而，很多其它的等同设置也在本发明的范围内。
壳体11包括形成其中的延长的通透窗口59，通过该窗口能够看到调节器螺母26相对于杆52的位置以及因此施加于压缩弹簧24的预载荷的大小。
邻近窗口59的壳体11的壁包括提供所施加预载荷的近似读数的许多凹口或其它标记61。
实际上，有三个约等间隔的代表分别相应于低、中和高程度预载荷的调节器位置的凹口61。
调节器轴47包括位于外部部分49最下端的向下延伸的带螺纹的圆柱形部分62，其具有一个螺纹地容纳于其中的常规下井仪器串连接器63。
除了所说明的，其它类型的连接器也可能落入本发明的范围。例如，可以使用一个如美国申请号为09/730,544的专利中说明的闩锁钢丝绳连接器，这里通过参考结合该申请的全部公开内容。
在位于下井仪器串接头63和调节器轴47的外部部分49之间的圆柱形部件62部分，有一个螺纹地拧在圆柱形部分62上的防松螺母64。当紧靠部件49上紧时，防松螺母64迫使突起54与肩56摩擦地结合，因此阻止调节器螺母26相对于杆52的旋转。这进而锁定作用于压缩弹簧24的预载荷的设置。
本发明的震击器与现有技术中可能使用的重型钢丝绳一起使用更加快捷和可靠。
权利要求
1.一种震击器，其用于井下下井仪器串，包括中空壳体；震击器轴；闩锁接头；至少一个闩锁键；凸轮面；腔；压缩弹簧；和调节器，其中所述中空壳体支撑可移动地保持其中的所述震击器轴和闩锁接头；所述震击器轴和闩锁接头通过所述至少一个闩锁键可释放地固定在一起，每个所述闩锁键可在所述闩锁接头和震击器轴连接在一起的锁定位置和允许它们分离的释放位置之间移动；所述凸轮面可与每个所述闩锁键接合，以允许当所述震击器轴位于所述中空壳体内的预选位置时每个所述闩锁键从所述锁定位置移动至所述释放位置；所述压缩弹簧被拘束在所述腔内并且在所述闩锁接头和中空壳体之间起作用，以便将所述震击器轴当被连接于所述闩锁接头时偏压至远离所述预选位置；以及所述调节器包括调节器轴，可相对于所述中空壳体旋转并具有可从所述中空壳体的外部经由所述中空壳体的侧面接合的外部部分；和调节器部分，可螺纹连接于所述震击器轴使得所述调节器轴相对于所述震击器轴的旋转改变所述腔的长度并由此改变所述压缩弹簧的压缩程度。
2.根据权利要求1所述的震击器，其中，所述震击器轴包括从壳体向外突出的端部；和在所述中空壳体的外部固定于所述端部的钢丝绳连接器。
3.根据权利要求1所述的震击器，其中，所述中空壳体包括刚性固定于该中空壳体的承撞件，所述震击器轴包括在所述震击器轴与所述闩锁接头分离后可在拉紧的钢丝绳的影响下撞击所述承撞件的锤件。
4.根据权利要求1所述的震击器，其中，所述震击器轴包括位于所述中空壳体内一端的具有螺纹端部的杆；所述压缩弹簧限定了中空的圆柱形形状以便所述杆穿过其中心孔；所述调节器包括固定于所述调节器轴并螺纹地拧在所述杆端部上的螺母。
5.根据权利要求1所述的震击器，其中，所述压缩弹簧包括具有第一弹簧刚度的顺序地彼此相互接合的第一弹簧部分；和具有第二弹簧刚度的第二弹簧部分。
6.根据权利要求1所述的震击器，其中，所述中空壳体包括形成其中的允许观测所述调节器相对于所述壳体的位置的延长的通透的孔隙。
7.根据权利要求1所述的震击器，其中，所述中空壳体包括形成其中的允许观测所述调节器相对于所述壳体的位置的延长的通透孔隙，所述壳体在邻近所述孔隙处标记有一个或多个距离标记。
8.根据权利要求1所述的震击器，其中，所述调节器轴的外部部分包括可相对于所述调节器轴的其余部分移动的套环，并具有可与在所述中空壳体上限定的肩接合的突起；所述调节器轴包括具有螺纹地与防松螺母连接的螺纹部分，该防松螺母在上紧时与所述套环接合以便迫使所述突起与所述肩接合并因此阻止所述调节器的操作。
9.根据权利要求1所述的震击器，其中，所述闩锁接头包括中空内部，该中空内部具有在其表面上形成的两个或更多个闩锁肩；每个所述闩锁键具有至少两个闩锁面，当所述震击器轴容纳于所述闩锁接头的中空内部而所述闩锁键位于其锁定位置时，所述闩锁键的每个所述闩锁面与邻近的闩锁接头的所述肩接合。
10.根据权利要求1所述的震击器，其中，每个所述的闩锁键包括一个或多个将每所述个闩锁键向所述锁定位置偏压的可弹性变形的偏压装置。
11.一种震击器，其用于井下下井仪器串，包括中空壳体；震击器轴；闩锁接头；至少一个闩锁键；凸轮面；腔；压缩弹簧；和调节器，其中所述中空壳体支撑可移动地保持其中的所述震击器轴和闩锁接头；所述震击器轴和闩锁接头通过至少一个闩锁键可释放地固定在一起，每个所述闩锁键可在所述震击器轴与所述闩锁接头连接的锁定位置和允许它们分离的释放位置之间移动；所述凸轮面可与至少一个闩锁键接合，以便当所述震击器轴位于所述中空壳体内的预选位置时将所述闩锁键从它的锁定位置移动到释放位置；所述压缩弹簧被拘束在所述腔内并在所述闩锁接头和所述中空壳体之间起作用，以便将所述震击器轴当被连接于所述闩锁接头时偏压至远离所述预选位置；所述调节器包括可相对于中空壳体旋转并具有可从中空壳体外部接合的外部部分的调节器轴，其中所述闩锁接头包括具有两个或多个在其表面形成的闩锁肩的中空内部；和每个所述闩锁键具有至少两个闩锁面，当所述震击器轴容纳于所述闩锁接头的中空内部而所述闩锁键位于其锁定位置时，所述闩锁键的每个所述闩锁面与闩锁接头的所述肩接合。
12.根据权利要求11所述的震击器，其中，每个所述闩锁键包括一个或多个将其偏压至锁定位置的可弹性变形的偏压装置。
全文摘要
一种用于井下下井仪器串的震击器(10)，包括中空壳体(11)；震击器轴(13)；闩锁接头(14)；一个或多个闩锁键(16)；凸轮面(17)；腔(23)；压缩弹簧；和调节器(24)。空壳体(11)支撑可移动地保持在其中的震击器轴(13)。震击器轴(13)和闩锁接头(14)通过一个或多个闩锁键(16)固定在一起；每个闩锁键(16)可在闩锁接头(14)和震击器轴连接在一起的锁定位置和允许它们分离的释放位置之间移动。调节器部分(51)螺纹连接于震击器轴(13)，使得调节器轴(47)相对于震击器轴(13)的转动能够改变腔(23)的长度并因此改变压缩弹簧(24)的压缩程度。
文档编号E21B31/107GK1942652SQ200480042855
公开日2007年4月4日 申请日期2004年7月21日 优先权日2004年2月25日
发明者布伦特·马什 申请人:瓦尔科I/P股份有限公司