整体机械式随钻震击器研制及应用.pdf

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1、2010年第39卷油矿场机械第1期第89页OILFIELDEQUIPMENT文章编号：1001-3482(2010)01008902整体机械式随钻震击器研制及应用丰士俊(胜利油管局渤海钻井管公司'【¨东自；营257200)摘要：基于机械摩擦原理，以卡瓦与卡瓦心轴组成的锁紧机构为核心，集上击、复位、下击功能于一体，研制了整体机械式随钻震击器。现场应用表明，该震击器与钻具组合连接．可解除钻进和起下钻遇到的各类阻卡。关键词：机械式；随钻震击器；研制；应用中图分类号：TE921．9文献标识码：B在钻井作业中，由于地层疏松，井壁坍塌；

2、膏岩、弹性套在压力下的变形量控制锁紧机构解锁，打击泥页岩水化膨胀，井眼缩径；伞角变化率大，磨出键机构产牛扣击，对介质、井温适应性增强，技术可靠槽；大颗粒岩屑不能及时排出，形成沉砂；接单根时性提高。间过长，钻具粘吸；由于钻具剌穿、泥浆循环短路、钻I结构及原理头泥包等，钻具会遇阻卡钻]。常用的解卡方法是活动钻具、浸泡解卡剂、应用震击器、倒扣套铣等。1．1结构轻微卡钻，活动钻具可解卡；浸泡解卡剂仅适用于粘整体机械式随钻震击器结构如图l。吸、坍塌、砂桥、泥包及干钻卡钻；采用倒扣套铣解卡1．2原理需要反扣钻杆、倒扣接头、套铣筒等，反复

3、起下钻，处钻井作业时，卡瓦内侧沟槽嵌入卡瓦心轴外侧理程序复杂；震击器适用的阻卡类型多，操作简单。沟槽内．此时锁紧机构锁紧处于复位状态，如图2a。由于钻进和起下钻都可能发生阻卡，下钻遇阻或钻钻具阻卡震击作业时，上提(或下压)钻具，弹性套达头在井底卡钻应上击，起钻遇阻则下击，而无论是地到一定压缩量，卡瓦挠性变形，卡瓦与卡瓦套产生相面震击器还是打捞震击器均为单向震击。，因此不对位移，卡瓦外侧沟槽与卡瓦套内侧沟槽错开，如图能满足各类解卡要求。液压式、机液式双向随钻2b，此过程钻具被拉伸或压缩储存弹性应变能。拉震击器的密封材料受介质腐

4、蚀、井底高温的影响，技力或压力达到标定释放力时，锁紧机构解锁，卡瓦张术性能不稳定，使用寿命低。研制的整体机械式开，卡瓦外侧沟槽进入卡瓦套内侧沟槽内，卡瓦心轴随钻震击器由卡瓦和卡瓦心轴组成锁紧机构，由从卡瓦中脱出，如图2c，此时钻具储存的弹性应变1上接头；2一上简体；3活摩；4活寒密封圈；5延长心轴；6简体油堵；7上调节螺母；8j限何螺钉；9上调节螺钉；lO中简体；11上弹性套；12f：隔套；l3调整环；l4卡瓦套；15瓦；]6下隔套；17_一_F弹性套；1下调节螺母；19下调节螺钉；2O下限位螺钉；2卜下筒体；22卡瓦心轴；

5、23下筒体内台肩；24连接螺母；25背母；26花键筒体；27花键简体上油堵；28支撑环；29花键筒休下油堵；30组合防圈；31花键心轴图1整体机械式随钻震击器结构收稿日期：20090819作者简介：丰俊(1963)，男，⋯东临清人，工程师，从事钻升没备和工具的研发与管卿工作。石油矿场机械2010年1月能转变为动能迅速释放，被拉伸或压缩的钻具收缩上击释放力。或伸长，花键简体上端面打击背母下端面或下简体3技术参数内台肩打击连接螺母上端面，产生上或下击力，并通过花键心轴和下部钻具，以应力波的形式传递到卡型号159A点使钻具解卡。水

6、眼直径o57mm标定上击释放力600±3OkN标定下击释放力350±3OkN上简体最大抗拉载荷1500kN上调节螺母延长心轴最大工作扭矩14kN·mt上弹性套水眼密封压力3OMPa耐温l2O℃上隔套图调整环4现场应用卡瓦套胜利油田桩205一Xl2井是一口海油陆采定向卡瓦井，设计井深3650rrl，最大水平位移700m，最大井中简体卡瓦心轴斜46。，井斜角较大，钻具靠近甚至紧贴井眼底边，接单根时间过长会粘卡，同时岩屑沉积于井眼底边，泥浆携岩困难，易沉砂遇阻，施工中下钻遇阻1次，图2整体机械式随钻震击器工作原理钻进卡钻2次，起钻

7、遇阻1次。在1500rn造斜点至完钻井深处连接该震击器与钻具组合]，成功解除2技术特点了阻卡。a)固定于中筒体内台肩的卡瓦套内侧沟槽与5结论卡瓦外侧沟槽嵌合，卡瓦内侧沟槽与卡瓦心轴外侧沟槽嵌合，在不进行震击操作时，锁紧机构锁紧处于1)整体机械式随钻震击器设计原理正确，技复位状态。术性能可靠，可用于直井、定向井、大位移水平井、欠b)花键筒体上端面与背母下端面、下简体内平衡空气钻井等。台肩与连接螺母上端面分别组成上、下击打机构。2)该震击器与钻具组合连接，可解除钻进和c)卡瓦是具有等分胀缩槽的弹性体，弹性套起下钻遇到的阻卡。被压

8、缩产生一定变形量后，推动卡瓦挠性变形至标定释放力时，锁紧机构解锁，打击机构产生击打。d)花键筒体与花键心轴啮合，在上击、复位、参考文献：下击状态均能传递扭矩。[1]刘希圣，陈庭根，管志川．钻井J二程理沦与技术FM]．东e)支撑环起支撑、扶正作用，减轻花键简体与营：石油大学出版社，2000．