[发明专利]液动冲击发生装置

说明书

技术领域

本发明属于石油钻机技术领域，尤其涉及一种液动冲击发生装置。

背景技术

在油气钻井过程中常会遇到较硬岩层，此时钻头的钻进效率较低，为了提高钻头在坚硬地层的破岩效率，通常在钻头上安装冲击发生装置以提供高频高幅值的冲击，实现钻头冲击齿对地层岩石的体积破碎。

在石油钻井领域研究应用最多的冲击发生装置是空气锤和液压冲击工具，其中液压冲击工具相对运用面较广，这项技术在国内应用的时间也较长，但其还是存在着很多问题，如：中国专利ZL85202387U公布了一种石油钻井用双作用液力冲击器，该装置采用阀体来实现流体方向的切换，可减少流体对冲击发生装置的冲蚀作用，适合石油大排量作业环境，但该冲击发生装置的低压腔室直接与钻具外表面和井眼井壁组成的环空相连通，工作时容易吸入井中的异物，如岩屑、地层流体等，这些异物容易卡住阀体或活塞，加速阀体或活塞的磨损，使得冲击器的使用寿命达不到经济应用的条件。

发明内容

针对上述现有技术中的不足，本发明实施例提供一种液动冲击发生装置，有效解决了井中异物被吸入冲击作用发生装置内部的问题，避免了异物卡住阀体或活塞，以及阀体或活塞的磨损。

本发明提供一种液动冲击发生装置，它包括，第一套筒，其具有沿其长轴方向相对的第一端和第二端，所述第一套筒具有沿长轴方向贯通的第一空腔；第一接头，其设置在所述第一套筒的第一端，所述接头设置有与所述第一空腔连通的第一通孔；第二套筒，其固定套设在所述第一套筒内，所述第二套筒的外壁与所述第一套筒的内壁形成第一腔室，所述第一腔室朝向所述第一套筒的第一端封闭，所述第一套筒具有沿所述第一套筒的长轴方向贯通的第二空腔；活塞，其位于所述第二套筒的第二空腔内，并能相对所述第二套筒沿所述第一套筒的长轴方向滑动，所述活塞包括沿所述第一套筒的长轴方向延伸的本体、沿垂直于所述第一套筒的长轴方向凸出的凸起部，所述活塞的凸起部与所述第二套筒的内壁相匹配，所述本体具有沿所述第一套筒的长轴方向贯通的第三空腔，所述本体朝向所述第一套筒的第二端的第三空腔内设置有节流装置，所述本体的第三腔室朝向所述第一套筒的第二端的一端能与所述第一腔室连通；第一隔离环，其固设在所述第二套筒的第二空腔内，并套设在所述活塞的本体的第二端，从而与所述第二套筒、所述活塞形成第二腔室，所述活塞开设有将所述第三空腔与所述第二腔室连通的第二连通孔，所述第二连通孔较所述节流装置靠近所述第一套筒的第一端；第二隔离环，其固设在所述第二套筒的第二空腔内，并套设在所述活塞的本体的第一端，从而与所述第二套筒、所述活塞形成第三腔室，所述第二套筒开设有与所述第三腔室连通第一连通孔；阀组件，其设置在所述第一套筒内，并位于所述接头与所述活塞之间，所述阀组件包括基座阀体，所述基座上开设有与所述第一接头的第一通孔和所述第二套筒的第二空腔连通的流道，所述阀体能与所述活塞的第一端相接合，从而使得所述活塞的第三空腔与所述基座的流道断开。

更进一步的，所述第一套筒、所述第二套筒、所述活塞同轴设置。

更进一步的，所述第一空腔位于所述第一套筒的中心，所述第二空腔位于所述第二套筒的中心，所述第三空腔位于所述活塞的中心,所述节流装置的出水口位于所述活塞的中心。

更进一步的，所述活塞的侧壁上设置有与所述第二连通孔连通的凹槽，所述液动冲击发生装置具有至少一个工作位置，当所述活塞相对所述第二套筒自第一套筒的第一端向第二端运动时，所述凹槽与所述第一套筒的空腔连通。

更进一步的，所述第二套筒设置有能抵住第二隔离环朝向所述第一套筒的第一端的一端的台阶。

更进一步的，所述阀组件的阀体滑动套设在所述的基座内，所述基座与所述阀体之间设置有第一阻尼装置。

更进一步的，所述液动冲击发生装置还包括第二阻尼装置和套设在所述第一套筒内的第一挡块，所述第一挡块朝向所述第一套筒的第二端的一端能与所述第二套筒和/或所述阀组件的基座相抵靠，所述第一挡块朝向所述第一套筒的第一端的一端与所述第二阻尼装置相靠接。

更进一步的，所述阀体在其朝向所述第一套筒的第一端具有承压部，所述基座与所述承压部之间形成与所述基座的流道隔离的承压腔，所述基座上设置有用于将所述承压腔与所述第一腔室连通的第三连通孔。

更进一步的，所述基座与所述阀体之间设置有至少两组沿所述第一套筒的长轴方向排布的动密封装置。

更进一步的，所述液动冲击发生装置还包括分别与所述第二隔离环和所述基座抵接的第二挡块。