[实用新型]新型机械式修井上击器

说明书

本实用新型提供一种油田修井作业中产生向上震击力的新型工具。它适用于处理各种油水井封隔器卡及一般井下工具、管柱硬卡。它既可以接在打捞管柱中，用来预防卡钻打捞作业，又可以专门用来解卡作业。

依据石油工业出版社1989年10月出版的《采油技术手册》（修订本）第五分册《修井工具与技术》的资料可知，现有用于井下修井作业的上击器都是液压上击器，液压上击器主要由上接头、芯轴、撞击锤、上缸体、中缸体、活塞、活塞环、导管、下缸体及密封装置等组成，它是利用液体的不可压缩性和缝隙的缓慢溢流作用，拉伸管柱储存变形能，经瞬时释放，转变成撞击锤向上的冲击能。但据现场资料反映，液压上击器在井下产生震击的成功率很低，很多上击器下井后不能产生震击，有些上击器即使产生震击，寿命却很短。

由于液压上击器采用的是液压突释原理，以SYZ－I型上击器为例，在245kN拉力作用下，液缸内压高达135MPa，这么大的内压要求液压上击器缸体必须采用42CrMo合金材料制成，但往往由于活塞环和活塞配合不好，使得活塞卡死在缸体内，缸体难以达到加工精度，从而使得高压液流很快刺坏缸体内壁和活塞，从而导致液压类上击器经常出现拉不开、不震击，一旦增加拉力又会导致缸体涨裂、缸体螺纹脱扣等现象。

为了从根本上消除液压类上击器的缺陷，设计人利用机械性原理设计出了一种新型的机械式修井上击器。

该上击器主要是由芯轴系统（动系统）和套筒系统（静系统）两部分组成，它与井下管柱配接的工作原理如下：（见附图1）

工作时，其芯轴系统（2）与上部管柱（1）及提升设备相连，其套筒系统（3）通过打捞工具与被卡落物（4）相连。作业开始时，下放管柱，使上击器复位，然后上提管柱，开始时，由于套筒系统上多瓣爪式弹簧钩在芯轴系统的定位槽内，芯轴系统相对套筒不动，管柱在拉力作用下发生弹性变形而积蓄弹性能，当拉力增加到一定值时，套筒系统上的多瓣爪式弹簧撑开脱离了芯轴系统上的定位槽，从而使得芯轴系统在上部管柱弹性力的作用下形成相对套筒系统的一个向上加速运动。上行一定行程后，芯轴系统上的撞击环以一定的末速度撞击在套筒系统的台肩上，完成了本实用新型的一次上击过程。

为了使本实用新型实现以机械机构控制拉力及传递扭矩的功能，设计人科学地设计了芯轴系统和套筒系统的结构。（见附图2）

芯轴系统主要是由花键轴（5）与定位轴（15）通过螺纹连接而成的芯轴以及固定在花键轴上的撞击环（9）、锁紧环（10）组成。套筒系统主要是由花键套（6）、上筒体（7）、下筒体（13）和下接头（18）通过螺纹连接的套筒体以及固定在筒体内壁上的碟形弹簧（12）、多瓣爪式弹簧（14）、锥面加力套（16）和预紧套（17）组成。

附图1即为本实用新型所提供的机械式修井上击器与井下管柱配接的工作原理图。

附图2即为本实用新型所提供的机械式修井上击器的结构示意图。

图中：1－管柱；2－芯轴系统；3－套筒系统；4－被卡落物；5－花键轴；6－花键套；7－上筒体；8－上油塞；9－撞击环；10－锁紧环；11－密封件；12－碟形弹簧；13－下筒体；14－多瓣爪式弹簧；15－定位轴；16－锥面加力套；17－预紧套；18－下接头；19－下油塞。

本实用新型与液压式上击器相比，其技术优点是：大部分零件选材无需高性能合金钢，降低了加工工艺要求，从而降低了工具成本：同时可行可靠的拉力控制机构，克服了液压上击器溢流不稳、涨缸、拉不开等缺陷，提高了工具的适应性，从而起到提高修井效率、降低修井成本的目的。

下面结合附图和实施例来详细描述本实用新型的具体结构。

附图公开了一种规格为4 1/2 ”的新型机械式修井上击器的结构。其主要技术参数为：

许用震击工作拉力：114～245kN；        工具外径：115mm；        水眼通径：30mm；

许用工作扭矩：11820Nm；        工具总长：2500mm；        震击冲程：220mm。