專利名稱：鉆井用液動沖擊器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種鉆井用液動沖擊器，主要用于油田硬巖層鉆井，屬于石油工業油氣勘探的專用鉆井工具。
背景技術：
石油鉆井常用的方法是旋轉鉆進破巖，當鉆遇硬巖層時，由于巖石的可鉆性差，旋轉剪切破碎的方法效率很低，巖石對于鉆頭和鉆具的磨損很嚴重，沖擊旋轉鉆井改變了以剪切破碎為主的旋轉破巖方式，利用沖擊載荷，實現巖石體積破碎，目前普遍使用的閥式沖擊器因其密封性差、結構易損件多，壽命短，沒有得到廣泛應用。
發明內容
本實用新型的目的在于提供一種鉆井用液動沖擊器，，即在鉆井作業中，在底部鉆具組合中安裝此工具，利用鉆井液的動力帶動沖錘進行往復運動，使得沖擊載荷作用于鉆頭，實現旋轉和沖擊復合破碎巖石，本實用新型的液動沖擊器結構簡便，可大幅度的提高對硬地層的鉆井速度。
本實用新型解決其技術問題的采用如下的技術方案一種鉆井用液動沖擊器由上接頭、沖擊器本體和外花鍵軸接頭從上至下連接而成，其特征在于沖擊器本體中心從上至下設置有流體分流射流腔、工作缸體腔和沖錘腔，在沖擊器本體中心各腔室與沖擊器本體外壁之間設有主流道和次流道，主流道與上接頭開口處、分流射流腔、沖錘腔和外花鍵軸接頭內腔相通，次流道將分流射流腔、沖錘腔和外花鍵軸接頭內腔相通，活塞置于工作缸體腔中，并將工作缸體腔分為上部缸體和下部缸體，分流射流腔與工作缸體腔的上部缸體間有上部通道，分流射流腔與工作缸體腔的下部缸體間有下部通道，分流射流腔內有雙穩射流元件，活塞通過沖錘棒與沖錘連接為一體，沖錘置于沖錘腔內。
主流道上部設有旁通閥，并在旁通閥內安裝壓力控制閥。
沖錘外壁上裝有扶正塊，扶正塊是通過壓套浮動連接在沖錘上的。
沖擊器本體的外部護筒可以是由外缸筒、過渡接頭和內花鍵套構成。
本實用新型沖擊器的上接頭連接鉆桿，下部外花鍵軸接頭連接鉆頭。
本實用新型的工作原理是利用雙穩射流元件的附壁切換功能，使通過沖擊器內部的鉆井液交替進入活塞缸的上下腔，驅動活塞往復運動，活塞帶動沖錘反復沖擊外花鍵軸的頂端，同時還傳遞了來自轉盤或頂驅的扭矩，實現了在鉆井過程中對下部鉆頭的旋轉沖擊作用。
為了適應鉆井泵不同的輸出排量，在射流元件上部安裝了旁通閥，當鉆井泵排量為單泵輸出時，旁通閥關閉，鉆井液全部進入射流元件；當鉆井泵排量為雙泵輸出時，旁通閥打開，鉆井液部分進入射流元件。
為保證沖錘在外缸筒中的居中，在沖錘上裝有扶正塊，并通過壓套浮動連接在沖錘體上。
圖1、液動沖擊器結構圖圖1中，上接頭1，沖擊器本體2，外花鍵軸接頭3，流體分流射流腔4、工作缸體腔5、沖錘腔6、主流道7、次流道8、上接頭開口處9、外花鍵軸接頭內腔10、活塞11、上部缸體12、下部缸體13、上部通道14、下部通道15、雙穩射流元件16、沖錘棒17、沖錘18、旁通閥19、壓力控制閥20、扶正塊21、壓套22。
圖2、帶護筒的液動沖擊器結構圖圖2中，外缸筒23、過渡接頭24、內花鍵套2具體實施方式
以下結合附圖和具體實施例進一步說明，本實用新型的鉆井用液動沖擊器由上接頭1、沖擊器本體2和外花鍵軸接頭3從上至下連接而成，其特征在于沖擊器本體2的中心從上至下設置有流體分流射流腔4、工作缸體腔5和沖錘腔6，在沖擊器本體中心各腔室與沖擊器本體外壁之間設有主流道7和次流道8，主流道7與上接頭開口處9、分流射流腔4、沖錘腔6和外花鍵軸接頭內腔10相通，次流道將分流射流腔4、沖錘腔6和外花鍵軸接頭內腔10相通，活塞11置于工作缸體腔5中，并將工作缸體腔分為上部缸體12和下部缸體13，分流射流腔4與工作缸體腔5的上部缸體12間有上部通道14，分流射流腔與4工作缸體腔5的下部缸體13間有下部通道15，分流射流腔4內有雙穩射流元件16，活塞11通過沖錘棒17與沖錘18連接為一體，沖錘18置于沖錘腔6內。
主流道7上部設有旁通閥19，并在旁通閥19內安裝壓力控制閥20。
沖錘18外壁上裝有扶正塊21，扶正塊21是通過壓套22浮動連接在沖錘上的。
沖擊器本體的外部護筒可以是由外缸筒23、過渡接頭24和內花鍵套25構成。
本實用新型沖擊器的上接頭連接鉆桿，下部外花鍵軸接頭連接鉆頭。利用本實用新型沖擊器可在鉆井過程中實現鉆頭對下部地層的旋轉沖擊作用。
權利要求1.一種鉆井用液動沖擊器由上接頭(1)、沖擊器本體(2)和外花鍵軸接頭(3)從上至下連接而成，其特征在于沖擊器本體(2)的中心從上至下設置有流體分流射流腔(4)、工作缸體腔(5)和沖錘腔(6)，在沖擊器本體中心各腔室與沖擊器本體外壁之間設有主流道(7)和次流道(8)，主流道(7)與上接頭開口處(9)、分流射流腔(4)、沖錘腔(6)和外花鍵軸接頭內腔(10)相通，次流道將分流射流腔(4)、沖錘腔(6)和外花鍵軸接頭內腔(10)相通，活塞(11)置于工作缸體腔(5)中，并將工作缸體腔(5)分為上部缸體(12)和下部缸體(13)，分流射流腔(4)與工作缸體腔(5)的上部缸體(12)間有上部通道(14)，分流射流腔(4)與工作缸體腔(5)的下部缸體(13)間有下部通道(15)，分流射流腔(4)內有雙穩射流元件(16)，活塞(11)通過沖錘棒(17)與沖錘(18)連接為一體，沖錘(18)置于沖錘腔(6)內。
2.如權利要求1所述的鉆井用液動沖擊器，其特征在于主流道(7)上部設有旁通閥(19)，并在旁通閥(19)內安裝壓力控制閥(20)。
3.如權利要求1所述的鉆井用液動沖擊器，其特征在于沖擊器本體(2)的外部護筒可以是由外缸筒(23)、過渡接頭(24)和內花鍵套(25)構成。
4.如權利要求1所述的鉆井用液動沖擊器，其特征在于沖錘(18)外壁上裝有扶正塊(21)，扶正塊(21)是通過壓套(22)浮動連接在沖錘(18)上。
專利摘要本實用新型涉及一種鉆井用液動沖擊器，主要用于油田硬巖層鉆井。在鉆井作業中，本實用新型由上接頭、沖擊器本體和外花鍵軸接頭從上至下連接而成利用雙穩射流元件的附壁切換功能，使通過沖擊器內部的鉆井液交替進入活塞缸的上下腔，驅動活塞往復運動，活塞帶動沖錘反復沖擊外花鍵軸的頂端，同時傳遞了來自轉盤或頂驅的扭矩，實現了在鉆井過程中對下部鉆頭的旋轉沖擊作用。
文檔編號E21B1/26GK2763452SQ200420122138
公開日2006年3月8日 申請日期2004年12月29日 優先權日2004年12月29日
發明者張文華, 胡國清, 辛秀琴, 桑路, 談獻英 申請人:大港油田集團有限責任公司, 大港油田集團鉆采工藝研究院