整體機(jī)械式隨鉆震擊器研制及應(yīng)用.pdf

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1、2010年第39卷油礦場機(jī)械第1期第89頁OILFIELDEQUIPMENT文章編號:1001-3482(2010)01008902整體機(jī)械式隨鉆震擊器研制及應(yīng)用豐士俊(勝利油管局渤海鉆井管公司'【¨東自;營257200)摘要:基于機(jī)械摩擦原理,以卡瓦與卡瓦心軸組成的鎖緊機(jī)構(gòu)為核心,集上擊、復(fù)位、下?lián)艄δ苡谝惑w,研制了整體機(jī)械式隨鉆震擊器?,F(xiàn)場應(yīng)用表明,該震擊器與鉆具組合連接.可解除鉆進(jìn)和起下鉆遇到的各類阻卡。關(guān)鍵詞:機(jī)械式;隨鉆震擊器;研制;應(yīng)用中圖分類號:TE921.9文獻(xiàn)標(biāo)識碼:B在鉆井作業(yè)中,由于地層疏松,井壁坍塌;

2、膏巖、彈性套在壓力下的變形量控制鎖緊機(jī)構(gòu)解鎖,打擊泥頁巖水化膨脹,井眼縮徑;傘角變化率大,磨出鍵機(jī)構(gòu)產(chǎn)??蹞簦瑢橘|(zhì)、井溫適應(yīng)性增強(qiáng),技術(shù)可靠槽;大顆粒巖屑不能及時(shí)排出,形成沉砂;接單根時(shí)性提高。間過長,鉆具粘吸;由于鉆具剌穿、泥漿循環(huán)短路、鉆I結(jié)構(gòu)及原理頭泥包等,鉆具會遇阻卡鉆]。常用的解卡方法是活動鉆具、浸泡解卡劑、應(yīng)用震擊器、倒扣套銑等。1.1結(jié)構(gòu)輕微卡鉆,活動鉆具可解卡;浸泡解卡劑僅適用于粘整體機(jī)械式隨鉆震擊器結(jié)構(gòu)如圖l。吸、坍塌、砂橋、泥包及干鉆卡鉆;采用倒扣套銑解卡1.2原理需要反扣鉆桿、倒扣接頭、套銑筒等,反復(fù)

3、起下鉆,處鉆井作業(yè)時(shí),卡瓦內(nèi)側(cè)溝槽嵌入卡瓦心軸外側(cè)理程序復(fù)雜;震擊器適用的阻卡類型多,操作簡單。溝槽內(nèi).此時(shí)鎖緊機(jī)構(gòu)鎖緊處于復(fù)位狀態(tài),如圖2a。由于鉆進(jìn)和起下鉆都可能發(fā)生阻卡,下鉆遇阻或鉆鉆具阻卡震擊作業(yè)時(shí),上提(或下壓)鉆具,彈性套達(dá)頭在井底卡鉆應(yīng)上擊,起鉆遇阻則下?lián)?,而無論是地到一定壓縮量,卡瓦撓性變形,卡瓦與卡瓦套產(chǎn)生相面震擊器還是打撈震擊器均為單向震擊。,因此不對位移,卡瓦外側(cè)溝槽與卡瓦套內(nèi)側(cè)溝槽錯(cuò)開,如圖能滿足各類解卡要求。液壓式、機(jī)液式雙向隨鉆2b,此過程鉆具被拉伸或壓縮儲存彈性應(yīng)變能。拉震擊器的密封材料受介質(zhì)腐

4、蝕、井底高溫的影響,技力或壓力達(dá)到標(biāo)定釋放力時(shí),鎖緊機(jī)構(gòu)解鎖,卡瓦張術(shù)性能不穩(wěn)定,使用壽命低。研制的整體機(jī)械式開,卡瓦外側(cè)溝槽進(jìn)入卡瓦套內(nèi)側(cè)溝槽內(nèi),卡瓦心軸隨鉆震擊器由卡瓦和卡瓦心軸組成鎖緊機(jī)構(gòu),由從卡瓦中脫出,如圖2c,此時(shí)鉆具儲存的彈性應(yīng)變1上接頭;2一上簡體;3活摩;4活寒密封圈;5延長心軸;6簡體油堵;7上調(diào)節(jié)螺母;8j限何螺釘;9上調(diào)節(jié)螺釘;lO中簡體;11上彈性套;12f:隔套;l3調(diào)整環(huán);l4卡瓦套;15瓦;]6下隔套;17_一_F彈性套;1下調(diào)節(jié)螺母;19下調(diào)節(jié)螺釘;2O下限位螺釘;2卜下筒體;22卡瓦心軸;

5、23下筒體內(nèi)臺肩;24連接螺母;25背母;26花鍵筒體;27花鍵簡體上油堵;28支撐環(huán);29花鍵筒休下油堵;30組合防圈;31花鍵心軸圖1整體機(jī)械式隨鉆震擊器結(jié)構(gòu)收稿日期:20090819作者簡介:豐俊(1963),男,?東臨清人,工程師,從事鉆升沒備和工具的研發(fā)與管卿工作。石油礦場機(jī)械2010年1月能轉(zhuǎn)變?yōu)閯幽苎杆籴尫牛焕旎驂嚎s的鉆具收縮上擊釋放力?;蛏扉L,花鍵簡體上端面打擊背母下端面或下簡體3技術(shù)參數(shù)內(nèi)臺肩打擊連接螺母上端面,產(chǎn)生上或下?lián)袅?,并通過花鍵心軸和下部鉆具,以應(yīng)力波的形式傳遞到卡型號159A點(diǎn)使鉆具解卡。水

6、眼直徑o57mm標(biāo)定上擊釋放力600±3OkN標(biāo)定下?lián)翎尫帕?50±3OkN上簡體最大抗拉載荷1500kN上調(diào)節(jié)螺母延長心軸最大工作扭矩14kN·mt上彈性套水眼密封壓力3OMPa耐溫l2O℃上隔套圖調(diào)整環(huán)4現(xiàn)場應(yīng)用卡瓦套勝利油田樁205一Xl2井是一口海油陸采定向卡瓦井,設(shè)計(jì)井深3650rrl,最大水平位移700m,最大井中簡體卡瓦心軸斜46。,井斜角較大,鉆具靠近甚至緊貼井眼底邊,接單根時(shí)間過長會粘卡,同時(shí)巖屑沉積于井眼底邊,泥漿攜巖困難,易沉砂遇阻,施工中下鉆遇阻1次,圖2整體機(jī)械式隨鉆震擊器工作原理鉆進(jìn)卡鉆2次,起鉆

7、遇阻1次。在1500rn造斜點(diǎn)至完鉆井深處連接該震擊器與鉆具組合],成功解除2技術(shù)特點(diǎn)了阻卡。a)固定于中筒體內(nèi)臺肩的卡瓦套內(nèi)側(cè)溝槽與5結(jié)論卡瓦外側(cè)溝槽嵌合,卡瓦內(nèi)側(cè)溝槽與卡瓦心軸外側(cè)溝槽嵌合,在不進(jìn)行震擊操作時(shí),鎖緊機(jī)構(gòu)鎖緊處于1)整體機(jī)械式隨鉆震擊器設(shè)計(jì)原理正確,技復(fù)位狀態(tài)。術(shù)性能可靠,可用于直井、定向井、大位移水平井、欠b)花鍵筒體上端面與背母下端面、下簡體內(nèi)平衡空氣鉆井等。臺肩與連接螺母上端面分別組成上、下?lián)舸驒C(jī)構(gòu)。2)該震擊器與鉆具組合連接,可解除鉆進(jìn)和c)卡瓦是具有等分脹縮槽的彈性體,彈性套起下鉆遇到的阻卡。被壓

8、縮產(chǎn)生一定變形量后,推動卡瓦撓性變形至標(biāo)定釋放力時(shí),鎖緊機(jī)構(gòu)解鎖,打擊機(jī)構(gòu)產(chǎn)生擊打。d)花鍵筒體與花鍵心軸嚙合,在上擊、復(fù)位、參考文獻(xiàn):下?lián)魻顟B(tài)均能傳遞扭矩。[1]劉希圣,陳庭根,管志川.鉆井J二程理淪與技術(shù)FM].東e)支撐環(huán)起支撐、扶正作用,減輕花鍵簡體與營:石油大學(xué)出版社,2000.

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