[發明專利]活塞調控的液動沖擊器

有效

• 申請號: 201810013196.6
• 申請日: 2018-01-06
• 公開（公告）號: CN108150097B
• 公開（公告）日: 2019-04-02
• 發明（設計）人: 李瑋;閆鐵;吳紅軍;趙歡;李世昌;李建冰
• 申請（專利權）人: 東北石油大學
• 主分類號: E21B4/16
• 分類號: E21B4/16
• 代理公司: 哈爾濱東方專利事務所 23118
• 代理人: 曹愛華

本發明涉及的是活塞調控的液動沖擊器，這種活塞調控的液動沖擊器的殼體上端與上部轉換接頭螺紋連接，殼體下端設置砧座，砧座的下端為下部轉換接頭；缸體緊固在殼體內，上部轉換接頭與缸體之間有上部間隔套筒和上閥座，閥蓋安裝在上閥座中，閥蓋四周有流道，閥蓋與缸體構成閥腔，沖擊錘穿過缸體伸入到閥腔中，沖擊錘底部與殼體接觸，沖擊錘與缸體之間形成低壓腔，殼體有低壓孔道，低壓孔道使低壓腔與環空相通；沖擊錘上端有氣缸，第一活塞底板位于氣缸內；砧座上端有閥缸，第二活塞底板位于閥缸內，第二活塞頂板為自由端，沖擊錘底部有活塞槽，沖擊錘與砧座相接時，第二活塞頂板位于活塞槽內。本發明解決了現有液動沖擊器沖擊效果不好的問題。

技術領域

本發明應用于石油工程、采礦工程、巖土工程等領域，是一種利用流體產生動力的沖擊器，與旋轉鉆孔設備結合使用，對鉆頭施加沖擊，具體涉及活塞調控的液動沖擊器。

背景技術

隨著我國國民經濟的高速發展，國家對油氣資源的需求逐年增多。油氣勘探力度不斷增加，開采難度日益增大。開采層位從淺層向深層、超深層轉變。鉆井速度受到嚴重制約，因此急需提高鉆井速度。目前利用沖擊器沖擊鉆頭來提高鉆速，被廣泛應用于鉆井過程中。在旋轉沖擊鉆井過程中，已經實現像空氣這樣的可壓縮流體使沖擊錘往復沖擊。然而，通過鉆井液這樣的液體來驅動沖擊錘進行鉆井很困難，沒有成功的解決方案。液體是相對不可壓縮的流體，液壓驅動沖擊器的問題是沖擊錘在下行程過程中，怎么移除沖擊錘下方流體，使得沖擊錘可以沖擊鉆頭。

發明內容

本發明的一個目的是提供活塞調控的液動沖擊器，這種活塞調控的液動沖擊器用于解決現有液動沖擊器沖擊效果不好的問題。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：這種活塞調控的液動沖擊器包括上部轉換接頭、上部間隔套筒、殼體、閥蓋、活塞、沖擊錘、砧座、限位螺母，上部轉換接頭通過螺紋與鉆鋌相連接，下部轉換接頭通過螺紋與鉆頭連接；殼體為筒體，殼體上端與上部轉換接頭螺紋連接，殼體下端設置砧座，限位螺母設置在殼體與砧座之間，限位螺母與砧座之間設置驅動銷，砧座的下端為下部轉換接頭；缸體緊固在殼體內，上部轉換接頭與缸體之間有上部間隔套筒和上閥座，閥蓋安裝在上閥座中，閥蓋四周具有流道，閥蓋與缸體構成閥腔，沖擊錘穿過缸體伸入到閥腔中，沖擊錘底部與殼體接觸，沖擊錘與缸體之間形成低壓腔，殼體具有低壓孔道，低壓孔道使得低壓腔與環空相通；沖擊錘上端具有氣缸，第一活塞底板位于氣缸內，第一活塞頂板伸入到閥腔內，沖擊錘沿軸向設置有貫通的第一流體通道，沖擊錘外壁設置外孔，外孔與第一流體通道相通；砧座上端具有閥缸，第二活塞底板位于閥缸內，第二活塞頂板為自由端，沖擊錘底部具有活塞槽，沖擊錘與砧座相接時，第二活塞頂板位于活塞槽內，砧座沿軸向設置有貫通的第二流體通道，第二流體通道一端延伸至砧座的上端面，第二流體通道另一端與下轉換接頭相通，第二流體通道通過內孔與閥缸相通。

上述方案中閥蓋包括輪轂、活塞帽、流道，活塞帽與第一活塞對應設置，用于封閉第一活塞，流道有六個，均布在活塞帽周圍。

上述方案中第一活塞的底板與頂板之間通過圓柱形部分連接而成。

上述方案中第一流體通道有四個，均布在氣缸周圍，第一活塞頂板下行至沖擊錘時，將第一流體通道封閉。

上述方案中第二流體通道有四個，均布在閥缸周圍，第二活塞頂板下行至沖擊錘時，將第二流體通道封閉。

上述方案中氣缸由螺紋襯套和沖擊錘上端凹槽構成，螺紋襯套與沖擊錘螺紋連接；閥缸由螺紋襯套和砧座上端凹槽構成，螺紋襯套與砧座螺紋連接。

本發明具有以下有益效果：

1、本發明將更加適用可壓縮流體，例如空氣，或不可壓縮的流體例如水或鉆井液，將更加適用于鉆桿的下端，并且能夠產生在垂直方向的快速沖擊，從而提高鉆井速度。

2、本發明的另一個更主要的目的是，在使用不可壓縮的鉆井液的旋轉沖擊鉆井中，提供液壓驅動的活塞。

附圖說明