机械锁紧液压式随钻震击器应用分析.pdf

2014年第43卷
石油矿场机械
第7期第67页
OIL FIELD EQUIPMENT
2014,43(7):67-70
文章编号:1001-3482(2014)07-0067-04
机械锁緊液压式随钻震击器应用分析
李积泰
(西部钻探工程有限公司吐哈钴井公司,新疆部善838200)
摘要:带机槭锁紧机构的液压式随钻震击器集液压式与机械式震击器功能于一体,采用液压原理与
机械原理,取长补短达到优势互补,提高了エ具的一次下井随钻时间和整机寿命。该复合震击器具
有防误震、在钻柱中连接位置自由等特点,适用于定向井、大位移水平井、超深井以及欠平衡空气钻
井作业等。介绍了机械液压式随钻震击器的结构、工作原理及性能特点。现场应用表明:在使用过
程中避免了误震问题,可满足钻井工程的需要。
关键词:机槭液压式;随钻震击器;技术性能
中图分类号:TE921.2
文献标识码:B
doi:10.3969/j.isn.1001-3842.2014.07.017
Application and Analysis of Hydraulic/Mechanical Drilling Jar
Tuha Drilling Com pany, XDEC, Shanshan 838200, China
Abstract: The design, characteristics, development and oilfield application of a hydraulic/mechani
cal drilling jar are mainly describes. Hydraulic/mechanical drilling jar is a kind of new downhole
tools, designed for directional wells, and extended reach horizontal wells, ultra-deep wells or com
plex wells. The jar is also appropriate for under-balanced air drilling. The ar was developed to o
vercome the usual shortcomings associated with purely hydraulic or mechanical jars, yet it retains
the advantages of both concepts. So far, the serial hydraulic/mechanical drilling jars have been put
into the industry application and field-proven design meets the requirement of modern drilling op-
erations
Key words hydraulic/mechanical; drilling jar; technical performance
自20世纪90年代以来,随着石油勘探开发技和使用震击器将为钻井作业带来可观的经济效益
术的发展,石油设备已引起各国石油界的高度重视。
各石油公司依赖科技进步,积极采用先进技术发展
1发展现状
新设备,提高了石油设备在适应性、可靠性、品种多1.1国外情况
样性和系列化、集成化、自动化、智能化等方面的总
国外生产震击器的厂家很多,产品规格品种比
体水平。
较齐全,技术水平也很高,这与他们对钻井安全的高
在钻井作业中,卡钴对钻井工作影响很大,危害度重视密切相关。西方发达国家特别重视石油钻采
也很深,如果处理不当,不仅消耗时间长,损失钻井装备的研发,在技术、制造水平等各方面均居国际领
进尺,而且可能使事故恶化,甚至造成油气井报废。先的地位。国外井下工具主要生产厂家有NOV、
震击器是解除卡钻的有效工具12。因此,在钻井速 Weatherford、 Haliburton、 Baker Hughes、 Schaum
度和钻井效益越来越受到关注的今天,正确地选择 berger、 cougar等
收稿日期:2014-01-18
作者简介:李积泰(1966-),男,甘肃兰州人,高级工程师,主要从事石油钻井工程工.作。
468
石油矿场机械
2014年7月
1.2国内情况
体、背母和卡瓦心轴的台阶面组成;上下密封机构由
我国每年因为钻井作业事故导致直接经济损失上密封组件、下密封组件和刮泥圈组成;转矩传递机
数亿元,其中很大一部分可以减轻甚至避免。在钻构由花键心轴、扶正体、花键体、连接体、上筒体、下
井速度和钻井效益越来越受到关注的今天,正确地筒体、中筒体和下接头组成的;上下连接机构由花键
认识震击器对钻井作业的重要意义,设计和制造高心轴和下接头的两端连接螺纹组成。
水平的产品,正确地选择和使用震击器,发挥它们应
机械锁紧机构释放过程如图2所示。该锁紧机
有的效能,将为钻井工业带来巨大的经济效益。
构各部件间摩擦力较小,同其他结构相比,使用寿命
大幅提高。上下震击一体,上下震击释放力在井口
2技术分析
分别可调且调节操作简易,调值准确稳定。产品性
2.1结构组成
能受高温、腐蚀性介质等工作环境影响小,适用于各
机械液压式随钴震击器包括液压延时机构、机种工况下的随钻作业。
械锁紧机构、上下打击机构、上下密封机构、转矩传
液压延时机构由阀体心轴与阀体总成组成
递机构、上下连接机构6部分,如图1所示。
者通过合适的配合可以有效地保证心轴在机械部分
释放后,系统进人液压延时阶段。结合钻井工艺和
6789
现场操作的需要,适当地延时时长使得震击器以下
钻柱被弹性拉伸,大幅提高了震击和解卡效果。其
中,阀体总成由阀体、阀销、阀芯、丝堵等组成,如图
3所示。
I一锁紧状态;Ⅱ一产生位移;Ⅲ一心轴释放
图2机械锁紧机构释放过程示意
花键心轴;2一刮泥圈;3一扶正体;4一上密封组件;
5一油堵总成;6一花键体;7一上筒体;8一背母
9一锁紧环:10一卡瓦心轴;11一限位孔螺钉;:12一限位块;
13调节孔螺钉;14一上击调节螺母;15一调整套;
16、19一隔套;17一卡瓦:18一卡瓦套;20一弹性机构总成;
21一中筒体;22村套;23一下击调节螺母;24一连接体;
25一延长心轴:26一阀体心轴:27一下筒体;28一阀体总成;
29一下密封组件;30一活塞;31一下接头
图1机械液压式随钻震击器结构
液压延时机构由阀体心轴、下筒体、阀体总成、
图3阀体总成
活塞和下接头组成;机械锁紧机枃由弹性机构总成、2.2工作原理
卡瓦心轴、卡瓦、卡瓦套、上击调节螺母、下击调节螺
当需要上击时,上提钻柱使震击器的心轴随之
母、调整套、隔套及衬套组成;上下打击机构由上筒向上运动,弹性机构总成受拉/压产生弹性变形,随