[发明专利]射吸式贯通液压潜孔锤

说明书

技术领域

本发明涉及钻井机械领域，尤其是应用于石油钻井、科学深钻的冲击回转绳索取芯钻进，大口径冲击回转反循环钻进、大口径冲击回转反循环连续取芯钻进以及矿井和基础工程钻井用的射吸式贯通式液压潜孔锤。

背景技术

射吸式液压潜孔锤属已有技术，例如专利号：“85101970.6”、“ZL201010579649.5”和“CN104481396”的说明书中所记载；但已有的射吸式液压潜孔锤，都不是贯通的。贯通式气动潜孔锤已经是一项很成熟的钻井工具，用于反循环连续取芯钻进取得了非常好的效果，被许多适合这项工艺的施工单位采用。但还有更多的钻井工程，由于井内有高压液柱不适宜气动潜孔锤工作，以及气动潜孔锤施工产生的粉尘对环境污染严重被禁止采用。为克服上述问题，在上世纪九十年代初，我国就已经有单位研制并取得了很好试验效果的贯通式差动双作用液动潜孔锤，但至今贯通式液动潜孔锤未能应用于生产。

发明内容

本发明的目的在于提供一种以泥浆或化学浆液为工作介质，适用于大口径、深井或超深井、大排量、高背压的射吸式贯通式液压潜孔锤；该液压潜孔锤采用射吸式工作原理，并保留射吸式液压潜孔锤的技术特性，主要用于冲击回转反循环钻进、冲击回转反循环连续取芯钻进和冲击回转绳索取芯钻进，能有效提高钻进效率和质量，并降低钻井成本。

本发明通过以下技术方案实现：

一种射吸式贯通液压潜孔锤，主要包括双通道接头、上接头、活塞、套阀、外壳、冲锤体、导向管、砧子、下接头、喷射器、承喷器、阀座、阀门和柱塞等构件；所述的双通道接头中心有贯通孔，周边有通液孔；双通道接头上部连接钻杆，下部与潜孔锤的上接头连接、上接头另一端与外壳连接、外壳另一端与下接头连接构成一个整体；设置在套阀内的活塞下部与冲锤体刚性连接构成阀锤组件；砧子套装在下接头内，相互间用传动机构连接；贯穿上接头和阀锤组件的导向管，两头分别插接在双通道接头底部和砧子顶部的定位孔中；上接头下部与导向管之间设置喷射器；活塞上部与导向管之间设置承喷器，喷射器至承喷器之间的环形空间构成上液压腔；套阀底部的阀门与冲锤体顶部的柱塞构成能够开启和关闭的阀控机构；套阀底部阀门至砧子顶部排液孔之间的环形空间构成下液压腔；导向管、活塞、套阀及外壳套装在同一轴线上，并且导向管与活塞、活塞与套阀、套阀与外壳，相互之间均设置为动密封配合，相互间密封状态下能够旋转和轴向滑动；所述的阀锤组件在工作介质射流的作用下，使阀控机构不断地关闭与开启，控制着上液压腔与下液压腔之间的压强大小交替转换，推动活塞和冲锤体沿着轴向不断地往复冲击运动击打砧子，将冲击能量传递给钻头，工作介质也不断地流经下液压腔从砧子的排液孔排入井底。

优选的是，所述喷射器包括套装在导向管外圆柱面外的喷嘴、喷嘴座和导向管座；喷嘴与导向管外圆柱面之间为圆环状喷射孔，更换不同口径喷嘴便能获得不同面积的圆环状喷射孔。

优选的是，所述喷射器包括套装在导向管7外圆柱面上的喷嘴、喷嘴座和导向管座，喷嘴与导向管外圆柱面之间为由多个小孔构成的放射状喷射孔，更换不同的喷嘴便能获得不同面积的放射状喷射孔。

优选的是，所述装配在活塞上部的承喷器为承喷接头零件，可更换的承喷接头与导向管外圆柱面之间构成圆环状承喷孔，更换不同承喷孔径的承喷接头便能获得不同面积的圆环状承喷孔，实现与喷射器的不同喷射面积的喷射孔匹配。

优选的是，位于承喷器的下部沿径向绕圆周均匀分布有若干个扩散孔，扩散孔连通套阀内腔。

优选的是，所述导向管上段插入双通道接头的贯通孔内动密封配合相连并能够旋转和轴向滑动，下段在活塞和冲锤体之间连接。

优选的是，所述导向管上端在双通道接头贯通孔的顶部固定连接，下段与活塞的贯通孔内壁动密封配合相连并能够旋转和轴向滑动。

优选的是，所述导向管从双通道接头中间贯通孔的上部端口插入，穿过上接头、阀锤组件和砧子，下端固定连接于砧子下部的钻头内台阶上。

优选的是，位于阀锤组件下方的砧子套装在下接头内相互间通过花键连接构成下接头组件。

本发明的优点和积极效果：

本发明提供的这种射吸式贯通液压潜孔锤，以泥浆或化学浆液为工作介质，具有结构简单、性能稳定和耐背压特性好等优点，适合大口径、大排量、高泵压、高井温的工作环境，能单独下井，也能与其它井下液马达组合后潜入数千米深的井底工作，使大口径、深井或超深井采用冲击回转反循环或绳索取芯钻进成为可能；对提高大口径深井钻进的效率、质量和降低钻井成本效果显著。

附图说明

图1为本发明结构原理示意图；