[实用新型]一种液力冲击装置

说明书

技术领域：

本实用新型涉及一种钻井装置，更具体地涉及一种用于石油天然气勘探开发领域的钻井液力冲击装置。

背景技术：

勘探开发石油天然气的钻井经常遇到非常坚硬的岩石，传统的旋转钻井及高压水力喷射钻井的钻进速度比较低。为了提高坚硬地层的钻井速度，根据岩石在三轴静载及动载条件下的机械性质，现有技术提出了改变该液力冲击装置的载荷性质和破岩方式来提高破岩效率，并将该液力冲击装置与旋转钻孔方式结合起来实现既旋转又冲击，从而实现提高钻头破碎岩石的效率，提高钻孔速度。专利号为CN94221342.4的实用新型专利公开了一种液力冲击器，由上接头、中间管、花键套、下接头、限位块、冲锤和弹簧组成，此种液力冲击器目的是提供一种从结构上加以改进的液力冲击器，它不影响高压喷射钻井技术的发挥，不需要呼吸孔，能提高钻井速度，工作寿命长。该冲击器的不足之处在于，活塞下端部的泄流孔垂直于活塞的轴向方向，不适用于排量大、泥浆密度高、泥浆粘度高的工况。专利号为CN201020669038.5的实用新型专利公开的液力冲击装置克服了上述不足之处，减少了容易损坏的弹簧装置，但能实现同样的功能。

经长期观察、研究、分析发现现有技术中的液力冲击装置流道不够畅通、摩组较大、冲锤行程仍有待改进。针对这些不足，本申请的目的是提供一种改进的液力冲击装置，具体涉及了三个部位的改进：（1）在冲锤底部约1/3处增加了3个角度30°的泄水孔，使流道更加顺畅，减小了摩阻；（2）将冲锤下段起导向作用的扶正块改为扶正套；（3）在砧子上部增加了调整垫来改变冲锤的行程，实现了冲击频率的改变。

实用新型内容：

本实用新型的目的是提供一种力冲击装置，用于提高石油天然气钻探钻头破碎岩石的效率，提高钻孔速度，适用于排量大、泥浆密度高、泥浆粘度高的工况。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：一种液力冲击装置，该装置包括沿其轴线方向从上至下依次设有上接头（1）、中间管（6）、花键套（12）和下砧子（8）；所述中间管（6）内部设有冲锤（7），所述上接头（1）的内孔装有滑套（3），所述滑套（3）的内孔装有同轴向的活塞（4），所述下砧子（8）顶端设有调整垫（15）；所述冲锤（7）上部和下部分别设有与冲锤（7）轴向成30°夹角的冲锤泄水孔（13）和扶正套（14）。

本实用新型提供的一种液力冲击装置，所述活塞（4）的底部设有与活塞（4）的轴向成30°-60°夹角的活塞泄水孔（5）。

本实用新型提供的一种液力冲击装置，所述下砧子（8）上端的侧面开有与下砧子（8）的轴向成30°-60°夹角的下砧子泄水孔（9）。

本实用新型提供的另一优选的一种液力冲击装置，所述活塞泄水孔（5）与活塞（4）的轴向成40°-50°夹角。

本实用新型提供的再一优选的一种液力冲击装置，所述下砧子泄水孔（9）与下砧子（8）的轴向成40°-50°夹角。

本实用新型提供的又一优选的一种液力冲击装置，所述上接头（1）的上端的内部连接有喷嘴（2）。

本实用新型提供的又一优选的一种液力冲击装置，所述上接头（1）下端与中间管（6）上端连接，所述中间管（6）下端与花键套（12）上端连接，所述花键套（12）下端与下砧子（8）上端连接，所述冲锤（7）的高度小于所述活塞（4）底部到下砧子（8）上端端面的距离。

本实用新型提供的又一优选的一种液力冲击装置，所述下砧子（8）上端与所述花键套（12）之间的空隙处设有悬挂套（10），所述悬挂套（10）底部还设有密封圈（11）。

本实用新型提供的又一优选的一种液力冲击装置，所述活塞泄水孔（5）与活塞（4）的轴向成45°夹角。

本实用新型提供的又一优选的一种液力冲击装置，所述下砧子泄水孔（9）与下砧子（8）的轴向成45°夹角。

由于采用了上述技术方案，本实用新型得到的有益效果是：

1、该冲击装置不影响高压喷射钻井技术的发挥，实现边旋转、边冲击钻头工作，提高钻井速度，其结构简单，便于现场维护和维修，易损件少；

2、液力冲击装置所产生的冲击力就等于是加给钻头的动载冲击，这个动载使钻头上的比载荷增加，有利于岩石的破碎；

3、液力冲击装置所产生的冲击力就等于是加给钻头的动载冲击，提高了加载速度，使岩石产生形变所需时间缩短；

4、冲锤底部的泄水孔与冲锤的轴向成30°夹角，可大大减少局部阻力，降低系统压力损失，更适应于排量大、泥浆密度高、泥浆粘度高的工况；