[发明专利]一种射流式冲击器

说明书

本发明涉及的是一种射流式冲击器，它的外壳短接上部设置导流器，导流器下面设置内套筒，射流元件、隔板、运动装置间隔设置在内套筒中，射流元件滑动连接于内套筒上端口处，运动装置的上运动装置固定上活塞杆，上活塞杆穿过隔板与射流元件固定，运动装置的下运动装置固定下活塞杆，下活塞杆与铁砧间隙配合，下活塞杆下部外端与铁砧上端面之间安装有碟簧，铁砧设置于冲击接头的上端口处；运动装置包括上运动装置套、上运动装置、下运动装置套、下运动装置、滚珠、滚珠套、运动装置保护套,滚珠向右滚动时，上运动装置和下运动装置之间的距离逐渐增大，带动上活塞杆上行，下活塞杆下行。本发明能够在钻头上产生很好的纵向振动，提速效果非常明显。

技术领域

本发明涉及的是石油工程、采矿工程、岩土工程等领域所使用的钻井辅助高效破岩工具，具体涉及一种射流式冲击器。

背景技术

随着勘探开发技术的进步，油气井深度不断的增加，深井、超深井数目也随之增加。我国未来的开发重点之一是4500米以下的深部地层。在水平井、大位移井、深井、超深井等复杂井中，存在着机械钻速低，破岩效率低等问题，使得钻井成本大大提高。为了降低成本，满足新的钻井条件的要求，高效辅助破岩设备就显得格外重要。通过大量室内实验和现场实践可知，当冲击力周期施加在钻头上的时候，钻头的破岩效率将得到显著地增加，从而提高机械钻速，降低成本。

目前，射流式辅助高效破岩工具大多是用射流元件直接驱动活塞做功从而为钻头提供轴向冲击力，这种设计采用康达尔效应原理，结构简单，制造方便被广泛应用，但是存在射流元件压力不高，导致在工作时，钻头无法获得较大的冲击能量。

发明内容

本发明的目的是提供一种射流式冲击器，这种射流式冲击器用来解决在水平井、大位移井、深井、超深井等复杂井中，机械钻速低，破岩效率低等问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：这种射流式冲击器包括外壳短接、冲击接头、内套筒、射流元件、运动装置、铁砧，外壳短接、冲击接头连接成筒状体，外壳短接上部设置导流器，导流器下面设置内套筒，射流元件、隔板、运动装置间隔设置在内套筒中，射流元件滑动连接于内套筒上端口处，运动装置的上运动装置固定上活塞杆，上活塞杆穿过隔板与射流元件固定连接，运动装置的下运动装置固定下活塞杆，下活塞杆与铁砧间隙配合，下活塞杆下部外端与铁砧上端面之间安装有碟簧，铁砧设置于冲击接头的上端口处；运动装置包括上运动装置套、上运动装置、下运动装置套、下运动装置、滚珠、滚珠套、运动装置保护套，滚珠套的上下两端分别固定上运动装置套和下运动装置套，滚珠套内有滚珠，滚珠套设置在运动装置保护套中，运动装置保护套与内套筒固定连接；上运动装置位于上运动装置套，下运动装置位于下运动装置套，滚珠自由处于上运动装置和下运动装置之间，上运动装置的下底面与下运动装置的上底面相对于滚珠对称，上运动装置的下底面与下运动装置的上底面之间的距离自左向右逐渐减少，上运动装置的下底面与下运动装置的上底面右端呈弧形相向靠拢，滚珠向右滚动时，上运动装置和下运动装置之间的距离逐渐增大；

导流器具有中通孔和侧斜孔；射流元件具有中心主流道入口、右控制道入口、主流道左出口、主流道右出口，射流元件采取单稳态单射流道非对称设计，且射流元件的右壁面相较于左壁面更加靠近中心主流道入口中心线；流体从主流道左出口经过隔板的左侧流道、内套筒的左侧流道、运动装置保护套的左侧流道、滚珠套的左侧流道从左侧进入滚珠套，推动滚珠向右滚动；流体从主流道右出口经过隔板的右侧流道、内套筒的右侧流道、运动装置保护套的右侧流道、滚珠套的的右侧流道从右侧进入滚珠套，推动滚珠向左滚动。

上述方案中射流元件焊接在前盖板和后盖板中，形成一个动力装置，前、后盖板对合在一起安装体，安装体上开有一个控制孔和两个流道孔，控制孔与射流元件的左控制道入口连接，两个流道孔分别与主流道左出口、主流道右出口相连接。

上述方案中隔板左右对称开有左侧流道、右侧流道，左侧流道与内套筒的左侧流道入口相连接，右侧流道与内套筒的右侧流道入口相连接。