液动冲击器制造技术

本发明专利技术提出了一种液动冲击器，其利用本体内流通的钻井液在冲击体的上端和冲击体的下端之间形成的压力差，利用压力差对冲击体起到导向作用，并使得冲击体沿轴向往复运动，并利用节流装置和冲击传递装置将冲击体产生的冲击力最终传导至钻头上，从而使得冲击体对钻头施加一定频率的冲击力；其相较于现有的液动冲击器省去了换向元件、工作阀以及驱动装置的设置，结构简单，使用可靠性高。

【技术实现步骤摘要】
液动冲击器
本专利技术涉及一种冲击器，尤其涉及一种液动冲击器，属于石油钻井
。
技术介绍
油气资源在开发过程中，常会遇到较硬岩层，此时钻头的钻进效率较低，钻进成随之本高。人们为了有效地提高钻头在较硬岩层中的钻进效率，往往会在钻头上加装冲击器。 冲击器是在旋转钻井的基础上，给钻头施加一个具有一定频率的冲击力，使钻头承受周期性的冲击载荷，来实现辅助破岩，提高破岩效率。目前，常见的冲击器多为液动冲击器，其通常是利用换向元件、工作阀等部件实现驱动装置(例如液压装置)的换向，从而带动冲击体进行往复运动，进而利用冲击体对钻头施加一个具有一定频率的冲击力。 但现有的液动冲击器中，为了驱动冲击体实现往复运动，液动冲击器中往往需要设置一套驱动装置，因此会使得液动冲击器的整体结构过于复杂，使用可靠性不高。
技术实现思路
针对上述现有技术中的不足，本专利技术的目的在于提供一种液动冲击器，其结构简单，使用可靠性高。 本专利技术提供的一种液动冲击器，包括: 空心柱体形式的本体； 设置在所述本体内的冲击装置，所述冲击装置包括固定于所述本体的内壁上的隔压筒，以及滑动配合式安装于所述隔压筒内的冲击体，所述冲击体的内部形成有用于接受冲击流体的第一流道，所述隔压筒的外壁与所述本体的内壁之间形成有第一腔体，所述隔压筒上还形成有至少一个第一流通孔； 设置在所述冲击装置的下端的节流装置，所述节流装置的内部形成有用于节流的第二流道，所述节流装置的上端与所述隔压筒的下端固定连接，并且所述节流装置和所述冲击体之间形成有与所述第一流道和所述第二流道均连通的第二腔体； 设置在所述节流装置的下端的冲击传递装置，所述冲击传递装置的内部形成有与所述第二流道和所述第一腔体均连通的第三流道； 其中，当所述第二腔体内的压力大于所述冲击体的顶部受到的压力时，所述冲击体向上移动，使得所述第一流通孔打开而将所述第二腔体和所述第一腔体相连通； 当所述第二腔体内的压力小于所述冲击体的顶部受到的压力时，所述冲击体向下移动，使得所述第一流通孔关闭而将所述第二腔体和所述第一腔体的连通断开。 可选的，所述冲击体的底部与所述节流装置的顶部之间设置有间隔构件。 可选的，所述间隔构件为多个间隔凸起，并且多个所述间隔凸起设置在所述冲击体的底部。 可选的，所述隔压筒的内壁与所述冲击体的外壁之间形成有第三腔体，并且在所述隔压筒上还形成有至少一个第二流通孔，所述第二流通孔位于所述第一流通孔的上方，所述第三腔体和所述第一腔体通过所述第二流通孔相连通。 可选的，所述本体内还设置有位于所述隔压筒的顶部的增阻器； 所述增阻器的中部沿轴向向下端形成有与所述第一流道相配合的增阻凸起，所述增阻器上沿轴向形成多个第二通孔。 可选的，多个所述第二通孔绕轴线呈环形均布。 可选的，所述节流装置包括调压座和节流机构，所述调压座的内部形成有所述第二流道，所述节流机构包括调节阀和安装在所述调节阀上的节流喷嘴，所述调节阀设置在所述第二流道内。 可选的，所述调压座的上端与所述隔压筒的下端通过螺纹配合连接。 可选的，所述调压座的外壁与所述本体的内壁之间设置有至少一个支撑构件。 可选的，所述冲击传递装置包括砧子和套接在所述砧子外壁上的套筒，所述砧子的顶部与所述节流装置的底部相抵靠； 所述砧子上形成有第一卡接构件，所述套筒形成有能够与所述第一卡接构件形成形状互补式配合的第二卡接构件； 所述套筒的上端与所述本体的下端固接； 所述砧子的下端形成有用于安装钻头的安装结构。 可选的，所述第一卡接构件为形成于所述砧子的外表面处的环形凸起，且所述砧子在所述第一卡接构件处的径向截面呈正多边形。 可选的，所述砧子的上端通过限位构件与所述本体的内壁配合连接。 可选的，所述限位构件由两个半圆形卡环拼接构成，两个所述半圆形卡环置于所述砧子的外壁形成的环形槽内。 与现有技术相比，本专利技术提供的液动冲击器，其利用本体内流通的钻井液在冲击体的上端和冲击体的下端之间形成的压力差，利用压力差对冲击体起到导向作用，并使得冲击体沿轴向往复运动，并利用节流装置和冲击传递装置将冲击体产生的冲击力最终传导至钻头上，从而使得冲击体对钻头施加一定频率的冲击力；其相较于现有的液动冲击器省去了换向元件、工作阀以及驱动装置的设置，结构简单，使用可靠性高。 在进一步的技术方案中，在冲击体的底部与节流装置的顶部之间设置间隔构件，保证冲击体在起始位置时，冲击体的底部形成第二腔体空间充足，从而更好地在冲击体的上端与冲击体的下端形成压力差，进而使得冲击体实现沿轴向的往复运动。 在进一步的技术方案中，将间隔构件设置成多个间隔凸起并将其放置在冲击体的底部，其更加便于加工制造。 在进一步的技术方案中，尽量缩小冲击体的顶部的径向截面积，从而保证冲击体的顶部可以受到更大的冲击压力，从而更好地带动冲击体向下移动，为此可在冲击体与隔压筒之间形成一个第三腔体，并利用第二流通孔将第三腔体和第一腔体连通，使得冲击体在往复运动时，第三腔体内的压力液体可从第一腔体排出或注入，从而有效地减少了第三腔体内的压力对冲击体的往复运动的阻碍作用，进而使得冲击体更加顺畅地实现往复运动。 在进一步的技术方案中，在本体内设置增阻器，并利用增阻器上的增阻凸起对第一流道实现节流作用，从而更好地在冲击体的上端施加一个沿轴向向下的压力，进而使得冲击体在沿轴向向下运动时获得更大地推力，并最终转化为对钻头的冲击力，有效地保证了钻头受:到足够的冲击力，提闻破岩效率。 在进一步的技术方案中，节流装置采用调压座和节流机构，利用调节阀上安装的节流喷嘴使得钻井液经过第二流道时，在第一流道和第三流道之间产生压力差，从而更好地在冲击体的上端与冲击体的下端形成压力差，进而使得冲击体实现沿轴向的往复运动，其结构简单，便于安装设置。 在进一步的技术方案中，调压座和隔压筒之间通过螺纹配合连接，从而在调压座、隔压筒和冲击体之间形成第二腔体，其结构简单，便于安装设置。 在进一步的技术方案中，调压座通过支撑构件与本体相接处，利用支撑构件将调压座在本体内进行限位，从而保证调压座不会因冲击体的冲击而发生径向偏移，提高了其使用可靠性。 在进一步的技术方案中，冲击传递装置包括砧子和套筒，其利用砧子的底端安装钻头，并将冲击体的冲击力传导至钻头上；然后通过套筒与本体固接，使得本体带动套筒旋转；最后通过第一卡接构件和第二卡接构件将套筒与砧子卡接，并最终将本体的旋转扭矩传导至砧子上，并最终使得钻头旋转破岩，其整体结构简单可靠，使用可靠性较高。 在进一步的技术方案中，所述第一卡接构件为形成于所述砧子的外表面处的环形凸起，且所述砧子在所述第一卡接构件处的径向截面呈正多边形，便于砧子与套筒之间的配合安装。 在进一步的技术方案中，砧子的上端通过限位构件与本体的内壁配合连接，利用限位构件将砧子的上端在本体内进行限位，从而保证砧子不会因冲击体的冲击而发生径向偏移，提高了其使用可靠性。 在进一步的技术方案中，限位构件由两个半圆形卡环拼接构成，更加便于限位构件在砧子上的安装。 上述技术特征可以各种适合的方式组合或由等效的技术特征来替代，只要能够达到本专利技术的目的。 【附图说明】 在下文本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种液动冲击器，包括：空心柱体形式的本体；设置在所述本体内的冲击装置，所述冲击装置包括固定于所述本体的内壁上的隔压筒，以及滑动配合式安装于所述隔压筒内的冲击体，所述冲击体的内部形成有用于接受冲击流体的第一流道，所述隔压筒的外壁与所述本体的内壁之间形成有第一腔体，所述隔压筒上还形成有至少一个第一流通孔；设置在所述冲击装置的下端的节流装置，所述节流装置的内部形成有用于节流的第二流道，所述节流装置的上端与所述隔压筒的下端固定连接，并且所述节流装置和所述冲击体之间形成有与所述第一流道和所述第二流道均连通的第二腔体；设置在所述节流装置的下端的冲击传递装置，所述冲击传递装置的内部形成有与所述第二流道和所述第一腔体均连通的第三流道；其中，当所述第二腔体内的压力大于所述冲击体的顶部受到的压力时，所述冲击体向上移动，使得所述第一流通孔打开而将所述第二腔体和所述第一腔体相连通；当所述第二腔体内的压力小于所述冲击体的顶部受到的压力时，所述冲击体向下移动，使得所述第一流通孔关闭而将所述第二腔体和所述第一腔体的连通断开。

【技术特征摘要】
1.一种液动冲击器,包括: 空心柱体形式的本体； 设置在所述本体内的冲击装置，所述冲击装置包括固定于所述本体的内壁上的隔压筒，以及滑动配合式安装于所述隔压筒内的冲击体，所述冲击体的内部形成有用于接受冲击流体的第一流道，所述隔压筒的外壁与所述本体的内壁之间形成有第一腔体，所述隔压筒上还形成有至少一个第一流通孔； 设置在所述冲击装置的下端的节流装置，所述节流装置的内部形成有用于节流的第二流道，所述节流装置的上端与所述隔压筒的下端固定连接，并且所述节流装置和所述冲击体之间形成有与所述第一流道和所述第二流道均连通的第二腔体； 设置在所述节流装置的下端的冲击传递装置，所述冲击传递装置的内部形成有与所述第二流道和所述第一腔体均连通的第三流道； 其中，当所述第二腔体内的压力大于所述冲击体的顶部受到的压力时，所述冲击体向上移动，使得所述第一流通孔打开而将所述第二腔体和所述第一腔体相连通； 当所述第二腔体内的压力小于所述冲击体的顶部受到的压力时，所述冲击体向下移动，使得所述第一流通孔关闭而将所述第二腔体和所述第一腔体的连通断开。2.根据权利要求1所述的液动冲击器，其特征在于，所述冲击体的底部与所述节流装置的顶部之间设置有间隔构件。3.根据权利要求2所述的液动冲击器，其特征在于，所述间隔构件为多个间隔凸起，并且多个所述间隔凸起设置在所述冲击体的底部。4.根据权利要求1到3中任一项所述的液动冲击器，其特征在于，所述隔压筒的内壁与所述冲击体的外壁之间形成有第三腔体，并且在所述隔压筒上还形成有至少一个第二流通孔，所述第二流通孔位于所述第一流通孔的上方，所述第三腔体和所述第一腔体通过所述第二流通孔相连通。5.根据权利要求1到4中任一项...

【专利技术属性】
技术研发人员：张明昌，陶兴华，张新亮，刘鹏，王甲昌，张海平，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司石油工程技术研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11