[实用新型]冲程差动式高能液动潜孔冲击器

说明书

技术领域：

本实用新型涉及一种钻探机具，尤其是用于油气钻井、矿产勘探、干热岩快速钻井用高能液动潜孔冲击器。

背景技术

在各类钻井工程中，钻进效率是制约各类钻井工程成本的主要因素，采用高效能的钻井工具能够在钻进坚硬、破碎地层过程中大幅提高钻进效率，有效降低钻井成本。现有的各类钻进方法中，冲击回转钻进工艺被认为是最为高效的钻进方法，风动潜孔锤是目前钻进效率最高的潜孔锤钻具，然而由于其钻进深度受地层背压限制，只能用于浅孔钻进。现有的各类液动潜孔冲击器采用钻井液作为动力传输介质，能够适用于各类钻孔工程并不受井深限制，但均未采用冲程差动回路，不能形成较大的冲击末速度，单次冲击功小，钻进效率远远低于风动潜孔锤钻进。在深井钻进中，钻具的使用寿命也是影响钻进效率的关键因素之一，因此发展具有高冲击功，长寿命的液动潜孔冲击器，对促进深部矿产勘探、地热资源开发利用和提高油气钻井效率具有重要意义。

CN201420513172.4公开了一种《阀式高能液动潜孔锤》，其阀芯采用运动台阶面对流体进行控制，配合面多，加工精度要求高，容易磨损。且阀芯没有缓冲机构，阀芯行程死点容易因频繁刚性碰撞而坏损失效，不利于高能持续输出。其活塞加工多段台阶面，总体轴向尺寸较长，配合面多，摩擦面积较大，在井底复杂环境中可靠性较差。

发明内容：

本实用新型针对现有各类液动潜孔冲击器存在的不足，提供了一种冲程差动式高能液动潜孔冲击器。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：

冲程差动式高能液动潜孔冲击器，是由钻头20上的花键与花键套19上的花键槽滑动配合，钻头20沿轴向滑动，并通过半圆卡17与钻头20下部台阶对钻头20限位，防止钻头从花键套中滑落，花键套19通过螺纹与外管18连接，外管18与中接头15螺纹连接，中间接头15通过螺纹与外缸9连接，缸套11与端盖套13采用过盈配合分别装入缸体10和下缸盖14中，活塞12加工成直径不同的两段，形成活塞台阶面32，活塞大直径段全部配合表面与小直径段下端配合表面加工有螺旋槽，活塞12与缸套11以及缸盖套13间隙配合，使活塞12在缸套11与下缸盖14中自由滑动；缸套11从上到下径向依次开有阀套内部腔体到活塞后腔下端径向阀口通道XⅦ，阀后腔到活塞后腔下端径向阀口通道XⅧ，阀前腔到活塞后腔下端径向阀口通道XⅨ，活塞前腔到阀后腔径向阀口通道ⅩⅩ，防空打高压流体径向阀口通道XXⅠ以及活塞前腔常高压流体径向通道；下缸盖14通过定位销34定位，密封圈密封，下缸盖14插入到缸体10下端，并被中接头15的内台阶压紧在缸体10下端，活塞12下端小直径段与冲锤16通过锥面过盈配合连成一体，冲锤16与中间接头15存有间隙可自由滑动，缸体10间隙配合装入外缸9中，阀垫8与阀套6间隙配合装入缸体10中，阀垫8径向开有低压排空通道XⅥ；阀套6从上到下径向依次开有阀后腔到活塞后腔上端径向阀口通道Ⅵ，阀前腔到活塞后腔上端径向阀口通道Ⅷ，阀套内部腔体到活塞后腔上端径向阀口通道Ⅸ以及阀前腔到活塞后腔上端径向阀口通道XⅢ，且设置密封圈来防止各径向阀口通道处流体相互沟通；缸体10轴向设置5对轴向孔道，且在上端轴向孔道末端，通过堵头21插入焊接封死；滑阀7间隙配合装入阀套6中，滑阀7在阀套6内往复运动，滑阀7设有4段台阶，与阀盖套5及阀套6共同形成缓冲台阶31、阀后腔22、阀中部常高压腔24、阀套内部腔体25和阀前腔23；滑阀7中部贯通，形成阀中心通道与低压排空通道沟通，阀中心通道下端径向均布4个孔道XⅡ和一个以上孔道XⅤ；；阀盖套5与阀套6过盈配合装入阀套6上端，并以阀套6上台阶限位，且阀盖套5内表面与滑阀7间隙配合，滑阀7上端在阀盖套5中滑动；阀盖4通过定位销3定位与密封圈密封，插入缸体10上端孔中，阀盖4径向开有低压排空通道Ⅳ，上端安放有调整垫2，缸体10径向开有与各径向通道相对应的孔道，并与5对轴向孔道进行沟通。整个高能液动潜孔冲击器上部通过上接头1与中接头15分别与外缸9螺纹连接，将内部各零件封装成整体。

所述活塞12与缸套11以及缸盖套13配合处设有螺旋槽。

所述缓冲台阶31与缓冲穴28的间隙为0.05-1.0mm。

所述滑阀7向下运动时，滑阀7前腔设有的节流孔ⅩⅤ排出前腔液体，一个以上节流孔沿径向均布设置，节流孔ⅩⅤ直径为1-10mm。