【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及油气勘探和开采，尤其涉及一种拉拔整形用双向连续冲击装置和方法。
技术介绍
1、随着油气资源的开发及钻完井技术的不断进步，以及密油气、页岩油气等非常规资源开发的不断深入，水平井已成为各类油气藏经济有效开发的关键技术之一，应用规模逐年扩大，产能占比不断攀升。
2、随着水平井段长度不断攀升，最长水平段达到5060m，由平台井数增多导致三维水平井增加，水平井改造及生产工艺更加复杂化，这些因素均导致水平井井身结构和井筒工况日趋复杂，水平井井筒修复难度大，水平井作业量少，存在大量待修井。
3、修井作业是钻完井之后伴随着油气水井全生命周期的一种维护井筒正常生产的作业，既为油气井提高生命周期发挥关键作用，又承担着保质保量的责任，在油气井生产环节中不可或缺且意义重大。
4、长水平段水平井对打捞及通道修复等技术提出了更高的要求。在水平井打捞及通道修复技术方面，现有技术采用井下液压增力器、锚定座封悬挂工具、液压提升工具等，可以在井下落鱼的鱼顶处产生1200kn的拉力，而锚定座封悬挂工具以上部分的管柱在打捞过程中不受力，且该技术均是针对小井斜、常规壁厚的套管井进行，还不能解决大斜度段、大曲率井和厚壁套管的水平井修复问题。
技术实现思路
1、本专利技术的第一个目的在于提供一种拉拔整形用双向连续冲击装置，以解决水平井修复的问题。
2、本专利技术的第二个目的在于提供一种拉拔整形用双向连续冲击方法，以解决水平井修复的问题。
3、为达此目的，
4、拉拔整形用双向连续冲击装置，包括：
5、上部钻具，包括从上到下依次连接的上接头、上击锤座、蓄能外筒、下击锤、传扭外筒、扶正套、阀组件和上击锤；所述阀组件和所述上击锤滑动连接于所述上击锤座的内孔，所述阀组件被配置为弹性驱动所述上击锤，所述上击锤具有第一轴径和第二轴径，所述第一轴径连接所述阀组件并与所述上击锤座的所述内孔滑动连接，所述第二轴径位于所述蓄能外筒内并弹性抵接于所述下击锤，所述第二轴径能够抵接于所述上击锤座的底端以对所述上击锤进行上行限位；
6、传扭套，所述传扭套设于所述传扭外筒内并与所述传扭外筒为牙嵌式连接，所述上部钻具旋转产生的扭矩通过所述传扭外筒传递给所述传扭套；
7、下部钻具，所述下部钻具包括依次与所述传扭套连接固定的转换接头、连接套和下接头，所述转换接头的轴径上设有外凸的第一环形凸台，所述扶正套的底端抵接于所述第一环形凸台的上台阶面；所述转换接头的底端连接所述连接套；
8、下击锤座，所述下击锤座设于所述传扭外筒内且所述下击锤座的顶端轴径滑动连接于所述传扭外筒，所述下击锤座的顶端内孔连接蓄能芯轴的底端轴径，所述蓄能芯轴的顶端依次穿设所述下击锤和所述蓄能外筒并连接于所述上击锤，所述下击锤座的底端连接双向切换套，所述双向切换套位于所述连接套内且与所述连接套滑动连接，所述双向切换套的两端能够分别止抵于所述转换接头的底端和所述下接头的顶端。
9、可选地，所述阀组件包括阀体、阀头、阀座、二级弹簧和一级弹簧，所述阀体的底端固定所述阀头，所述一级弹簧和所述二级弹簧均套设在所述阀体上，所述阀座固定连接于所述上击锤的顶端，所述阀体下行或所述上击锤座上行使得所述一级弹簧和所述二级弹簧能够弹性蓄能。
10、可选地，所述阀组件还包括一级弹簧限位套、二级弹簧限位套和过滤套，所述过滤套设于所述上击锤座的所述内孔，所述过滤套的顶端止抵于所述上接头，所述过滤套的顶端抵接于所述二级弹簧限位套的顶端，所述二级弹簧限位套的底端与所述阀体的顶端卡接，所述阀体下行能够带动所述二级弹簧限位套压缩所述二级弹簧以弹性蓄能，所述二级弹簧限位套的底端能够止抵于所述上击锤座的内孔台阶面以限位，所述一级弹簧限位套套设在所述阀体的底端，所述一级弹簧套设在所述一级弹簧限位套上，所述阀体下行能够带动所述一级弹簧限位套压缩所述一级弹簧以弹性蓄能。
11、可选地，所述一级弹簧的劲度系数小于所述二级弹簧的劲度系数。
12、可选地，所述拉拔整形用双向连续冲击装置还包括三级弹簧和四级弹簧，所述蓄能芯轴的轴径设有外凸的第二环形凸台，所述蓄能外筒设有内凸的第三环形凸台，所述三级弹簧套设在所述蓄能芯轴的顶端且所述三级弹簧的两端分别止抵于所述上击锤的底端和所述第三环形凸台，所述四级弹簧套设在所述蓄能芯轴的底端且所述四级弹簧的两端分别止抵于所述第二环形凸台和所述下击锤，所述蓄能芯轴下行能够压缩所述四级弹簧以弹性蓄能，所述蓄能外筒上行能够压缩所述三级弹簧以弹性蓄能。
13、可选地，所述阀座通过螺丝连接于所述上击锤的内台阶孔，所述阀座与所述上击锤之间设有第一密封圈，所述上击锤与所述上击锤座之间设有第二密封圈。
14、可选地，所述阀体的侧壁设有第一呼吸孔，底端设有第一通孔，液体流过所述第一通孔时产生压差作用以驱动所述阀体依次压缩所述一级弹簧和所述二级弹簧。
15、本专利技术还提供一种拉拔整形用双向连续冲击方法，根据所述的拉拔整形用双向连续冲击装置，所述拉拔整形用双向连续冲击方法包括如下步骤：
16、s1，下压上部钻具使得阀组件和上击锤同时向下运动至双向切换套与下接头抵接，所述阀组件弹性储能，所述拉拔整形用双向连续冲击装置处于初始状态并将所述拉拔整形用双向连续冲击装置下入至井下预定位置；
17、s2，上击操作：循环冲洗鱼顶后进行落物打捞，确认捕获落鱼后上提所述上部钻具直至所述双向切换套与所述下接头分离，开泵，向所述拉拔整形用双向连续冲击装置内泵入设定排量的液体，所述阀组件在液体压差作用下运行并弹性蓄能，在所述弹性蓄能的作用下弹性驱动所述上击锤向上冲击并带动所述下接头向上冲击，冲击力直接传递给所述落鱼，并在所述阀组件的所述弹力蓄能的作用下形成对所述落鱼的循环冲击，所述循环冲击的频率为每分钟重复180-300次。
18、可选地，所述拉拔整形用双向连续冲击方法还包括步骤s3：
19、s3，下击操作：在上击操作停止后，停泵，下压所述上部钻具至所述双向切换套与所述下接头抵接；开泵，向所述拉拔整形用双向连续冲击装置内泵入所述设定排量的液体，所述上击锤无法向下运行，在液体压差作用下，上接头、上击锤座、蓄能外筒、下击锤、传扭外筒和扶正套一起上行，所述扶正套与转换接头分离，同时所述阀组件回程并弹性蓄能，当所述弹性蓄能大于所述液体压差时，所述下击锤在所述弹性蓄能在弹力作用下向下冲击下击锤座、所述双向切换套和所述下接头，从而将冲击力直接传递给所述落鱼上，并在弹力作用下形成对所述落鱼的循环冲击，所述循环冲击的频率为每分钟180-300次。
20、可选地，所述上击操作和所述下击操作交替重复进行。
21、本专利技术的有益效果：
22、本专利技术的拉拔整形用双向连续冲击装置，通过设置阀组件连接上击锤，可以弹性驱动上击锤实现循环多次的高效上击，通过设置蓄能芯轴连接下击锤，便于实现下击锤的循环多次的高效下击，上本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.拉拔整形用双向连续冲击装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的拉拔整形用双向连续冲击装置，其特征在于，所述阀组件包括阀体(5)、阀头(9)、阀座(10)、二级弹簧(6)和一级弹簧(8)，所述阀体(5)的底端固定所述阀头(9)，所述一级弹簧(8)和所述二级弹簧(6)均套设在所述阀体(5)上，所述阀座(10)固定连接于所述上击锤(14)的顶端，所述阀体(5)下行或所述上击锤座(3)上行使得所述一级弹簧(8)和所述二级弹簧(6)能够弹性蓄能。
3.根据权利要求2所述的拉拔整形用双向连续冲击装置，其特征在于，所述阀组件还包括一级弹簧限位套(7)、二级弹簧限位套(4)和过滤套(2)，所述过滤套(2)设于所述上击锤座(3)的所述内孔，所述过滤套(2)的顶端止抵于所述上接头(1)，所述过滤套(2)的顶端抵接于所述二级弹簧限位套(4)的顶端，所述二级弹簧限位套(4)的底端与所述阀体(5)的顶端卡接，所述阀体(5)下行能够带动所述二级弹簧限位套(4)压缩所述二级弹簧(6)以弹性蓄能，所述二级弹簧限位套(4)的底端能够止抵于所述上击锤座(3)的内孔台阶面以限位，
4.根据权利要求3所述的拉拔整形用双向连续冲击装置，其特征在于，所述一级弹簧(8)的劲度系数小于所述二级弹簧(6)的劲度系数。
5.根据权利要求1所述的拉拔整形用双向连续冲击装置，其特征在于，所述拉拔整形用双向连续冲击装置还包括三级弹簧(17)和四级弹簧(18)，所述蓄能芯轴(16)的轴径设有外凸的第二环形凸台(161)，所述蓄能外筒(15)设有内凸的第三环形凸台(151)，所述三级弹簧(7)套设在所述蓄能芯轴(16)的顶端且所述三级弹簧(17)的两端分别止抵于所述上击锤(14)的底端和所述第三环形凸台(151)，所述四级弹簧(18)套设在所述蓄能芯轴(16)的底端且所述四级弹簧(18)的两端分别止抵于所述第二环形凸台(161)和所述下击锤(19)，所述蓄能芯轴(16)下行能够压缩所述四级弹簧(18)以弹性蓄能，所述蓄能外筒(15)上行能够压缩所述三级弹簧(17)以弹性蓄能。
6.根据权利要求2所述的拉拔整形用双向连续冲击装置，其特征在于，所述阀座(10)通过螺丝(11)连接于所述上击锤(14)的内台阶孔，所述阀座(10)与所述上击锤(14)之间设有第一密封圈(12)，所述上击锤(14)与所述上击锤座(3)之间设有第二密封圈(13)。
7.根据权利要求3所述的拉拔整形用双向连续冲击装置，其特征在于，所述阀体(5)的侧壁设有第一呼吸孔(51)，底端设有第一通孔(52)，液体流过所述第一通孔(52)时产生压差作用以驱动所述阀体(5)依次压缩所述一级弹簧(8)和所述二级弹簧(6)。
8.拉拔整形用双向连续冲击方法，其特征在于，根据权利要求1-7任一项所述的拉拔整形用双向连续冲击装置，所述拉拔整形用双向连续冲击方法包括如下步骤：
9.根据权利要求8所述的拉拔整形用双向连续冲击方法，其特征在于，还包括步骤S3：
10.根据权利要求9所述的拉拔整形用双向连续冲击方法，其特征在于，所述上击操作和所述下击操作交替重复进行。
...【技术特征摘要】
1.拉拔整形用双向连续冲击装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的拉拔整形用双向连续冲击装置，其特征在于，所述阀组件包括阀体(5)、阀头(9)、阀座(10)、二级弹簧(6)和一级弹簧(8)，所述阀体(5)的底端固定所述阀头(9)，所述一级弹簧(8)和所述二级弹簧(6)均套设在所述阀体(5)上，所述阀座(10)固定连接于所述上击锤(14)的顶端，所述阀体(5)下行或所述上击锤座(3)上行使得所述一级弹簧(8)和所述二级弹簧(6)能够弹性蓄能。
3.根据权利要求2所述的拉拔整形用双向连续冲击装置，其特征在于，所述阀组件还包括一级弹簧限位套(7)、二级弹簧限位套(4)和过滤套(2)，所述过滤套(2)设于所述上击锤座(3)的所述内孔，所述过滤套(2)的顶端止抵于所述上接头(1)，所述过滤套(2)的顶端抵接于所述二级弹簧限位套(4)的顶端，所述二级弹簧限位套(4)的底端与所述阀体(5)的顶端卡接，所述阀体(5)下行能够带动所述二级弹簧限位套(4)压缩所述二级弹簧(6)以弹性蓄能，所述二级弹簧限位套(4)的底端能够止抵于所述上击锤座(3)的内孔台阶面以限位，所述一级弹簧限位套(7)套设在所述阀体(5)的底端，所述一级弹簧(8)套设在所述一级弹簧限位套(7)上，所述阀体(5)下行能够带动所述一级弹簧限位套(7)压缩所述一级弹簧(8)以弹性蓄能。
4.根据权利要求3所述的拉拔整形用双向连续冲击装置，其特征在于，所述一级弹簧(8)的劲度系数小于所述二级弹簧(6)的劲度系数。
5.根据权利要求1所述的拉拔整形用双向连续冲击装置，其特征在于，所述拉拔整形用双向连续冲击装置还包括三级弹簧(17)...
【专利技术属性】
技术研发人员：夏泊洢，孙立伟，龚建凯，蒋茂盛，施连海，王西贵，高清春，毕耀今，王成业，孙振旭，张宏伟，李寅，李艳丽，陆其军，徐肇国，张晓锋，李梓依，姚亮，张德旺，庞海洋，田长建，王凤宇，庞宏飞，杨泉，
申请(专利权)人：中国石油天然气集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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