專利名稱：一種鉆井用液動沖擊器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種鉆井用液動沖擊器，屬于油氣勘探中硬 巖層鉆井工具技術(shù)領(lǐng)域。現(xiàn)有技術(shù)目前國內(nèi)沖擊旋轉(zhuǎn)鉆井中使用的液動沖擊器主要有閥式和射流 式兩大類型，閥式?jīng)_擊器主要由通過閥的開閉及彈簧或節(jié)流壓力來實現(xiàn)沖錘 上下運動的轉(zhuǎn)換，其性能較穩(wěn)定，起動較容易，工作泵壓低，性能調(diào)節(jié)比較 方便，但因其密封性差，結(jié)構(gòu)易損件多，壽命短，沒有得到廣泛應(yīng)用；射流 式?jīng)_擊器是利用雙穩(wěn)射流元件的附壁切換功能，使通過沖擊器內(nèi)部的鉆井液 交替進入活塞缸的上下腔，驅(qū)動活塞往復(fù)運動，實現(xiàn)推動沖錘運動，這種沖 擊器無彈簧裝置，結(jié)構(gòu)簡單，工作性能可靠便于操作，但由于射流元件受泥 漿的沖蝕易磨損，加之工作泵壓較高，導(dǎo)致使用壽命較短，難以推廣應(yīng)用。發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的在于提供一種鉆井用液動沖擊器，克服現(xiàn) 有技術(shù)中密封性差，結(jié)構(gòu)易損件多，壽命短的缺陷，利用泥漿馬達帶動旋轉(zhuǎn) 式配流機構(gòu)進行配流，實現(xiàn)沖錘軸向沖擊運動，進行破碎巖石。本實用新型由上接頭、配流閥、本體、上配流蓋、下配流蓋、缸體、活塞、 下腔密封套、沖錘、密封盒、下接頭、卡環(huán)、砧子組成，上接頭下端依次螺 紋連接本體、下接頭；缸體位于本體內(nèi)腔上部，缸體內(nèi)部分為上、下兩腔， 上腔內(nèi)開有通孔，缸體的外圓柱面上沿軸向?qū)ΨQ開有的短槽和長槽，在短槽 和長槽之間軸向開有與通孔相通的過流槽，上配流蓋和下配流蓋分別置于缸 體外圓柱面上所開的短槽和長槽中，上配流蓋的上端和下端設(shè)有進口和出口 及與進口和出口相連通的上配流腔，下配流蓋的上端和下端設(shè)有進口和出口 及與進口和出口相連通的下配流腔；配流閥置于缸體上腔中，配流閥下部外 體沿圓周方向?qū)ΨQ開有上通孔和下通孔，上通孔和下通孔分別與上配流蓋的 進口和下配流蓋的進口相通；活塞放置于缸體下腔內(nèi)，活塞與缸體內(nèi)壁之間
形成活塞上腔和活塞下腔，活塞上腔通過上配流蓋的出口與上配流腔相通， 活塞下腔通過下配流蓋的出口與下配流腔相通；沖錘與活塞下端通過螺紋連 接為一體；下腔密封套置于沖錘與本體內(nèi)壁之間的環(huán)空內(nèi)，并與缸體下端螺 紋連接；砧子位于沖錘下方，通過砧子卡環(huán)卡接在下接頭的中空孔內(nèi)，砧子 上部與本體內(nèi)壁的環(huán)空內(nèi)設(shè)有密封盒，砧子下端與鉆頭螺紋連接。本實用新型綜合了現(xiàn)有技術(shù)中射流式和閥式液動沖擊器的優(yōu)點，密封性 好，結(jié)構(gòu)易損件少，壽命長，可大幅度地提高硬地層的鉆井速度，降低鉆井 成本，并有效控制井斜，提高井身質(zhì)量，減少鉆具損壞
圖l為液動沖擊器的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1—上接頭、2 —配流閥、3 —配流閥上通孔、4一上配流蓋進口、 5 —下配流蓋進口、 6 —配流閥下通孔、7 —上配流腔、8 —上配流蓋、9一缸體 通孔、10 —缸體、11 —下配流腔、12 —活塞上腔、13 —上配流蓋出口、 14一 下配流蓋、15 —活塞、16 —活塞下腔、17—下配流蓋出口、 18 —本體、19— 下腔密封套、20 —沖錘、21—密封盒、22 —砧子水眼、23 —下接頭、24 —卡 環(huán)、25—砧子具體實施方式
由附圖1可知，本實用新型由上接頭1、配流閥2、本體 18、上配流蓋8、下配流蓋14、缸體IO、活塞15、下腔密封套19、沖錘20、 密封盒21、下接頭23、卡環(huán)24、砧子25組成，上接頭1下端依次螺紋連接 本體18、下接頭23;缸體10位于本體內(nèi)腔上部，缸體10內(nèi)部分為上、下兩 腔，上腔內(nèi)開有通孔9，缸體10的外圓柱面上沿軸向?qū)ΨQ開有的短槽和長槽， 在短槽和長槽之間軸向開有與通孔9相通的過流槽，上配流蓋8和下配流蓋 14分別置于缸體10外圓柱面上所開的短槽和長槽中，上配流蓋8的上端和下 端設(shè)有進口4和出口 13及與進口4和出口 13相連通的上配流腔7，下配流蓋 14的上端和下端設(shè)有進口 5和出口 17及與進口 5和出口 17相連通的下配流 腔ll;配流閥2置于缸體10上腔中，配流閥2下部外體沿圓周方向?qū)ΨQ開有 上通孔3和下通孔6，上通孔3和下通孔6分別與上配流蓋8的進口 4和下配
流蓋14的進口5相通；活塞15放置于缸體10下腔內(nèi)，活塞15與缸體10內(nèi) 壁之間形成活塞上腔12和活塞下腔16，活塞上腔12通過上配流蓋8的出口 13與上配流腔7相通，活塞下腔16通過下配流蓋的出口 17與下配流腔11相 通；沖錘20與活塞15下端通過螺紋連接為一體；下腔密封套19置于沖錘20 與本體18內(nèi)壁之間的環(huán)空內(nèi)，并與缸體10下端螺紋連接；砧子25位于沖錘 20下方，下端與鉆頭螺紋連接，并通過砧子卡環(huán)24卡接在下接頭23的中空 孔內(nèi)，砧子25上部與本體18內(nèi)壁的環(huán)空內(nèi)設(shè)有密封盒21。正常工作時，由上部泥漿馬達帶動配流閥2旋轉(zhuǎn)，當(dāng)配流閥2轉(zhuǎn)過一定角 度時， 一部分鉆井液通過配流閥2的上通孔3自上配流蓋進口 4進入上配流 腔7，由上配流蓋出口 13進入活塞上腔12，驅(qū)動活塞向下運動；當(dāng)配流閥2 繼續(xù)轉(zhuǎn)過一定角度時，鉆井液通過配流閥2的下通孔6自下配流蓋進口 5進 入下配流腔11，由下配流蓋出口 17進入活塞下腔16，驅(qū)動活塞15向上運動。 活塞15如此往復(fù)上、下運動并帶動沖錘20反復(fù)沖擊砧子25的頂部，對鉆頭 產(chǎn)生一定的沖擊力，使鉆頭振動破碎巖石，同時，另一部分鉆井液通過缸體 10上腔內(nèi)的通孔9、外圓柱面上的過流槽和本體18與下腔密封套19的環(huán)空 進入砧子25的水眼22，與鉆頭水眼相通，實現(xiàn)泥漿的循環(huán)。
權(quán)利要求1、一種鉆井用液動沖擊器，由上接頭(1)、配流閥(2)、本體(18)、上配流蓋(8)、下配流蓋(14)、缸體(10)、活塞(15)、下腔密封套(19)、沖錘(20)、密封盒(21)、下接頭(23)、卡環(huán)(24)、砧子(25)組成，上接頭(1)下端依次螺紋連接本體(18)、下接頭(23)，其特征在于缸體(10)位于本體內(nèi)腔上部，缸體(10)內(nèi)部分為上、下兩腔，上腔內(nèi)開有通孔(9)，缸體(10)的外圓柱面上沿軸向?qū)ΨQ開有的短槽和長槽，在短槽和長槽之間軸向開有與通孔(9)相通的過流槽，上配流蓋(8)和下配流蓋(14)分別置于缸體(10)外圓柱面上所開的短槽和長槽中，上配流蓋(8)的上端和下端設(shè)有進口(4)和出口(13)及與進口(4)和出口(13)相連通的上配流腔(7)，下配流蓋(14)的上端和下端設(shè)有進口(5)和出口(17)及與進口(5)和出口(17)相連通的下配流腔(11)；配流閥(2)置于缸體(10)上腔中，配流閥(2)下部外體沿圓周方向?qū)ΨQ開有上通孔(3)和下通孔(6)，上通孔(3)和下通孔(6)分別與上配流蓋(8)的進口(4)和下配流蓋(14)的進口(5)相通；活塞(15)放置于缸體(10)下腔內(nèi)，活塞(15)與缸體(10)內(nèi)壁之間形成活塞上腔(12)和活塞下腔(16)，活塞上腔(12)通過上配流蓋(8)的出口(13)與上配流腔(7)相通，活塞下腔(16)通過下配流蓋的出口(17)與下配流腔(11)相通；沖錘(20)與活塞(15)下端通過螺紋連接為一體；下腔密封套(19)置于沖錘(20)與本體(18)內(nèi)壁之間的環(huán)空內(nèi)，并與缸體(10)下端螺紋連接；砧子(25)位于沖錘(20)下方，下端與鉆頭螺紋連接，并通過砧子卡環(huán)(24)卡接在下接頭(23)的中空孔內(nèi)，砧子(25)上部與本體(18)內(nèi)壁的環(huán)空內(nèi)設(shè)有密封盒(21)。
專利摘要本實用新型涉及一種鉆井用液動沖擊器，屬于油氣勘探中硬巖層鉆井工具技術(shù)領(lǐng)域，由上接頭、配流閥、本體、上配流蓋、下配流蓋、缸體、活塞、下腔密封套、沖錘、密封盒、下接頭、卡環(huán)、砧子組成，缸體位于本體內(nèi)腔上部，缸體內(nèi)部分為上、下兩腔，上腔內(nèi)開有通孔，缸體的外圓柱面上沿軸向?qū)ΨQ開有的短槽和長槽，在短槽和長槽之間軸向開有與通孔相通的過流槽，上配流蓋和下配流蓋分別置于缸體外圓柱面上所開的短槽和長槽中，配流閥置于缸體上腔中，活塞放置于缸體下腔內(nèi)，沖錘與活塞下端通過螺紋連接為一體，砧子位于沖錘下方，通過砧子卡環(huán)卡接在下接頭的中空孔內(nèi)，它可大幅度地提高硬地層的鉆井速度，降低鉆井成本，并有效控制井斜，提高井身質(zhì)量，減少鉆具損壞。
文檔編號E21B1/00GK201031614SQ20072009002
公開日2008年3月5日 申請日期2007年4月11日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月11日
發(fā)明者非 吳, 孫起昱, 張克勝, 張雨生, 王愛芳, 胡春梅, 董國慶, 陳祥久 申請人:中國石化集團中原石油勘探局鉆井工程技術(shù)研究院