钻井震击器技术浅谈
钻井震击器技术浅谈
钻井震击器技术浅谈钻井作业中，由于地质构造复杂（如井壁坍塌、裸眼中地层的塑性流动和挤压）、技术措施不当（如停泵时间过长、钻头泥包等），常常发生钻具遇阻卡钻，震击器是解除卡钻事故的有效工具之一。
目前国内应用的震击器，主要来自Weatherford、Baker、Bowen、NationalOilwell、Rocan、Cougar、贵州高峰机械厂、北京石油机械厂等厂家的产品。
当需要震击器上击作业时，在地面施加足够的预拉力，工具内锁紧机构解锁，释放钻柱储能，震击器冲锤撞击砧座，储存在钻柱内的拉伸应变能迅速转变成动能，并以应力波的形式传递到卡点，使卡点处产生一个远远超过预拉力的张力，使受卡钻柱向上滑移。
经过多次震击，受卡钻柱脱离卡点区域。
震击器下击作业与此类似，不再赘述。
震击器的使用类型主要有随钻震击器、打捞震击器和地面震击器。
随钻震击器，要设计在钻柱组合中，如果钻进或者起下钻过程中遇卡，可以随时震击解卡。
打捞震击器，只是在需要解卡时才上井作业，不可以长时间随钻工作。
地面震击器，只是在井口使用，其对卡点的震动效果是向下震击，现场使用比较方便。
震击器的结构类型主要有机械式、液压式、机液式3种。
1.机械式震击器，利用机械摩擦原理，锁紧机构采用了一组棱带式的卡瓦，卡瓦副的释放由弹性套在压力作用下的变形来控制，震击力不受井内温度影响。
机械式震击器可设计成震击力可调与不可调两种。
可调震击器其震击力在井口调节，不可调震击器其震击力在产品组装时设定，现场不能调节，但整机长度短，工作安全可靠。
机械式震击器对金属材料及其热处理、机械加工精度等要求较高。
2.液压式震击器，利用液压油在细小流道内流动时的阻尼作用作为锁紧机构，利用流道突然变化所引起的释放，在震击器内产生打击，从而在钻柱内形成震动。
液压式震击器由于其锁紧机构工作原理的限制，只能在单一方向上产生震击，一般为向上震击。
由于具有优越于机械式震击器的长延时功能，其震击力大小可以靠司钻的操作任意调节。
石油钻井用井下仪器的抗震性设计综述
工业述
安立恒 中海油田服务股份有限公司 河北 燕郊 065201
摘 要 钻井用井下仪器在工作时不仅要实现其作业功能还要承受巨大的振动和冲击，这就要求仪器整体都要具备 抗震性，这样才能保障作业的成功率和作业的安全性。 关键词 石油钻井；井下仪器；抗震
在整个钻井和随钻测量的过程中，由于钻头实时在冲击地 层，所以会给井下钻测仪器带来巨大且不规则的振动和冲击。 井下仪器在工作过程中要承受这些振动和冲击就应具备合理的 抗震结构设计和合理的抗震装配工艺。下面我就阐述下这些抗 震选材、抗震结构设计和抗震装配工艺。
1 仪器的选材
（1）仪器钻铤的选材：根据仪器井下作业的振级和环境 工况，钻铤本体应选择高强度、高韧性、高耐腐蚀性、非磁 性、良好的高温性，加工性、焊接性的金属材料，例如Inconel 718或10NiCrMoTiB1515都是不错的选择[1]。
（7）仪器本体轴承处的抗震性设计 ①对于相对本体转动的部位，需要使用耐磨轴承，其中 研磨部位的金属材料同样要求满足振动加速度等级不小于8g。 ②轴承本体设计以分体设计为最佳，能起到应力释放的效果让 耐磨轴承更好的承受井下振动冲击，延长其使用寿命。③为防 止研磨部位金属在振动条件下脱落，需采用硬质合金烧结技术 来提高轴承本体的抗震性。④在轴承本体连接尺寸空间允许的 情况下，可加装扶正密封圈来增加其抗震性。⑤可选择尺寸过 盈配合、定位销和热装形式的组合来实现轴承与仪器本体的连 接，也可选择螺纹形式与本体进行连接。⑥轴承自身若采用分 体设计，可采用尺寸过盈配合、定位销和热装形式的组合作为 连接方式。⑦若轴承与本体之间采用螺纹方式连接，需根据螺 纹的尺寸施加合理的扭矩，以及加装波纹弹簧来减少井下振动 对轴承产生的振动冲击。 （8）仪器本体销轴固定处的抗震性设计 ①在仪器本体和配件连接方式不能选择螺纹连接或者过盈 配合热装连接的方法时，可选择销轴的固定连接的方式。②销轴 本体材质需选择高耐腐性、高强度、高韧性的金属材料，可选用 TC4、Inconel 718或10NiCrMoTiB1515材料。③销轴与仪器本体 接触表面，应加装铜材质保护套，并留有润滑脂孔，最佳的润滑 脂为铜基润滑脂，用此减少销轴收到的振动冲击。④销轴的两端 应加装孔用卡簧，防止销轴受振动冲击产生的轴向窜动。 （9）仪器钻铤表面的金属密封堵头的抗震性设计 这些金属密封堵头与仪器本体的连接方式以螺纹连接为最 佳，并设置双密封圈槽，增大其抗震性，在堵头安装时需要在 螺纹处均与涂抹螺纹紧固剂，密封圈处均与涂抹硅脂，拧紧时 施加扭矩，并在最外侧安装孔用卡簧[2]。
液压式随钻震击器设计
液压式随钻震击器设计班级：姓名：学号：摘要：在油气开采过程中，当钻具发生卡钻时，采用随钻震击器进行解卡是最为有效和经济的方法。
随钻震击器工作可靠性是保证钻具能否进行有效解卡的前提，得到了广泛的应用。
液压式随钻震击器具有钻井中易于调整释放力、密封结构好、性能稳定等优点，解决了目前国内机械式随钻震击器入井后的不可调控的问题，拥有了第一时间处理卡钻事故的能力，实现了石油钻井工程的连续性和便捷性，大幅降低了国内石油钻井的成本。
本次设计是对液压式随钻震击器的总体结构的设计，包括总体方案设计、心轴总成设计、外筒总成设计等。
以液压式随钻震击器为研究对象，对其结构形式、上下击的工作原理进行分析，确定各工况下力和扭矩的传递路线和各部件的受载情况。
设计出一款121型的液压式随钻震击器，对其设计方法进行研究，以材料力学的方法对各零件进行强度校核和扭转校核。
关键字：液压式，随钻震击器，结构设计。
ABSTRACT: In the process of oil and gas exploitation, when the drill sticking occurs, it is the most effective and economical method to use the while-drilling jar to release the sticking. The working reliability of the MWD jar is the premise to ensure that the drilling tool can be effectively unscrewed, and it has been widely used. Hydraulic MWD jar has the advantages of easy adjustment of release force, good sealing structure and stable performance in drilling. It solves the unregulable problem of domestic mechanical MWD jar after it enters the well, has the ability to deal with Sticking Accident in the first time, realizes the continuity and convenience of oil drilling engineering, and greatly reduces the cost of domestic oil drilling.This design is the overall structure design of hydraulic while drilling jar, including the overall scheme design, mandrel assembly design, outer cylinder assembly design and so on. Taking the hydraulic while drilling jar as the research object, the structure and working principle of the jar are analyzed, and the transmission routes of force and torque and the loading conditions of each component under different working conditions are determined. A 121 hydraulic while drilling jar is designed, and its design method is studied. The strength and torsion of each part are checked by material mechanics method.Key words: hydraulic, while drilling jar, structural design.1 绪论 (1)1.1研究的目的和意义 (1)1.2国内外研究的现状 (2)1.2.1震击器分类与特点 (2)1.2.2国内外研究现状 (3)2 液压式随钻震击器设计 (12)2.1液压式随钻震击器的总体结构 (12)2.2液压式随钻震击器的工作原理 (14)2.3液压式随钻震击器的结构设计 (16)2.3.1总体方案设计 (16)2.3.1.1 材料的选取 (16)2.3.1.2 壁厚设计 (17)2.3.1.3延时机构设计 (20)2.3.1.4 总行程设计 (24)2.3.2心轴总成设计 (25)2.3.2.1花键心轴设计 (26)2.3.2.2中间心轴设计 (29)2.3.2.2下心轴设计 (31)2.3.3外筒总成设计 (32)2.3.3.1上阀外筒设计 (33)2.3.3.2花键外筒设计 (35)2.4本章小结 (37)1.1研究的目的和意义小井眼侧钻技术是采油过程中一个重要的组成部分,是对低渗透油、裂缝油藏、边际油成层和死油中的剩余油开采的十分有效的方法。
震击器在钻井事故处理中的应用
震击器在钻井事故处理中的应用摘要：本文探讨了震击器的工作原理和性能参数，现结合某区块地1井页岩气钻探施工项目中的事故处理过程来浅谈液压震击器的实际结合运用。
通过该工具合理运用，成功解决井内跑钻、埋钻、烧钻、断钻等事故，从而大大提高事故处理的效率，节约了事故发生后的处理成本。
关键词：钻井；事故；震击器；卡钻1震击器的工作原理震击器是一种典型的震击类的解卡重要工具，但因为价格比较昂贵和行业交流欠缺的原因，导致在我们小口径钻探中几乎很少用到震击器。
它一般用于油井中深井的砂卡、封隔器卡和落物卡等卡钻事故。
GS95型超级震击器是通过锥体活塞在液缸内的运动压缩液体和钻具被提拉贮能来实现上击动作的。
安装在超级震击器上方的钻具被提拉时，超级震击器的锥体活塞压缩液体，由于锥体活塞与密封体之间的阻尼作用，为钻具贮能提供了时间。
当锥体活塞运动到释放腔时，随着高压液压油瞬时卸荷，钻具突然收缩，产生向上的动载荷，为被卡的钻具提供巨大的打击力。
震击器的规格和性能参数见表1。
表1震击器规格性能参数表2震击器在页岩气钻井中的运用井内事故情况如下：在施工过程中，由于跑钻导致钻具滞留井内，事后用Φ89mm公锥进行处理，在上提时，因锥子锥得不够牢固，再一次脱落，在反复脱落的过程中，钻具多部位受损，在井内形成喇叭状贴紧井壁，使简单的跑钻事故变成了复杂的井内事故。
最后一次用公锥提钻的过程中，钻杆从679m处脱落，至此导致井内遗留780m钻杆，然后再也无法用此方法进行事故处理作业。
事故处理作业处于僵局状态。
综上所述，目前井内钻具滞留的主要原因是钻具受损后，紧贴井壁形成了较大的上提阻力，导致公锥反复脱落，强行硬拉只能使井内情况变得更加复杂。
根据井内现状，该文决定用石油钻井中处理事故的一种常用处理工具液压震击器对剩余的井内钻具进行处理。
当滞留井内钻具所剩不多后再采用螺杆钻具进行偏斜绕障的方式完成最后的钻探工作量，达到完井的目的。
3震击器的现场运用运用震击器处理事故前，部分配件的加工如下。
超深井液压震击器的研制及应用
超深井液压震击器的研制及应用摘要：针对液压超级震击器超深井施工中常见的井下卡钻事故，研制了新型全液压式随钻震击器。
整套震击器设计合理，机械锁紧力线性稳定，液压延迟时间稳定，能充分满足现场使用要求。
本文从超深井液压震击器结构、工作原理、性能特点等方面进行分析与研究。
关键词：超深井液压随钻震击器近年来，我国的油气勘探开发技术取得了飞速发展，钻采工艺水平正在向世界先进水平迅速靠拢。
随着钻井工程向定向井、超深井和复杂井的不断迈进，研制与之配套的能满足钻井工艺需要的新型井下工具就显得尤为必要。
一、技术分析1. 结构全液压式随钻震击器结构如图所示，主要由连接机构、机械锁紧机构、液压阻尼机构、扭矩传递机构、打击机构和密封机构等组成。
连接机构由壳体连接螺纹组成，壳体采用高级优质结构钢，力学性能及硬度均满足井下工具在复杂恶劣的井下环境中的使用要求，连接螺纹均符合API规范要求。
该震击器的机械锁紧机构采用行程控制式卡瓦部件，上下击为一体。
机械锁紧力在井口可调，调节操作简单、调值准确稳定。
该类型卡瓦各部件间摩擦力较小，延长了使用寿命，复位力明显减小对高温、高腐蚀性环境耐受力强。
液压阻尼机构由阀式液压延时机构、阀体心轴组成。
二者的精确配合有效地保证了在震击器机械锁紧部分释放后立即进入液压延时状态。
结合事故处理的工艺要求和现场操作的需要，可以由司钻通过改变钻柱的上提或者下放力的大小实现震击器上下击震击力的动态调节。
对于密封系统的选取，项目组甄选了各种密封组合形式，在充分保证震击器工作可靠性的前提下，对密封元件采用高安全系数设计与校核，整套震击器的密封系统均选用了先进优质的密封部件，延长了震击器整机工作寿命。
2.工作原理实际操作过程中，若在起钻过程遇卡，则启动下击解卡；若在下钻过程遇卡或钻头在井底遇卡，则启动上击解卡。
当需要上击时，上提钻柱，使震击器的心轴随之向上运动。
随着大钩上提力的不断增加，当拉力达到锁紧机构释放力的大小时，锁紧装置松开，即进入了液压延时阶段，这时，震击器在预拉力及液压阻力的作用下缓慢拉开。
大修井打捞工具技术-04--全机械式随钻震击器
四、全机械式随钻震击器一、概述全机械式随钻震击器是一种随钻震击解卡工具。
本节只介安纳聚尔（Anadvill ）全机械式随钻震击器，安纳聚尔集上、下震击作用于一体，可解除钻井作业过程中发生的井下遇阻、遇卡等事故，是定向井、深井优选的震击工具。
与液压式或液压—机械式随钻震击器相比，安纳聚尔随钻震击器具有如下优点：全机械结构，内腔液压油品质变化不影响震击效果；内腔无高压，易于密封，井下使用时间较长；下井前调定上、下震击吨位，下井操作时不再变化，保持较恒定的震击力。
二、型号表示方法规格系列及性能参数见表4－1，现有型号：8〞(7 3/4〞) 、6 1/4〞、4 3/4〞。
表4－1 规格系列及性能参数1、结构安纳随钻震击器的结构如图4－1所示。
图4－1 安纳随钻震击器2、上击工作原理使震击器处于锁紧位置，上提钻柱，受下面一组弹性套作用，迫使钻柱储能、延时。
当卡瓦下行，达到预定吨位后，解除锁紧状态，卡瓦中轴滑出，产生上击。
重复上述过程，可使工具再次上击。
3、下击工作原理使震击器处于锁紧位置，下压钻柱，受上面一组弹性套作用，迫使钻柱储能、延时。
当卡瓦上行，达到预定吨位后，解除锁紧状态，卡瓦中轴滑出，产生下击。
重复上述过程，可使工具再次下击。
四、使用、操作1、随钻震击器下井前，应对照《工具跟踪卡》检查，确认合格后方可投入使用。
2、送至现场的随钻震击器，是处在临界位置(即非上击也非下击的准备状态)。
现场人员可根据需要调节上击和下击吨位。
（1）调节上击吨位(见图4－2)，随钻震击器必须在临界位置，且上部有钻铤加压。
（2）卸掉下部控制筒上的锁紧螺钉和调节螺钉，用调节棒插入调节螺钉孔，(反时针转动调节套筒增加上击吨位,然后拧紧两螺钉。
（3）调节下击吨位(见图4－2)，随钻震击器必须在临界位置，且不受压。
（4）卸掉上部控制筒上的锁紧螺钉和调节螺钉，用调节棒插入调节螺钉孔，（反时针转动调节套筒增加下击吨位，顺时针方向转动减小下击吨位），从孔眼里读到字母并与工具跟踪卡对照，便可得到所需下击吨位，然后拧紧两螺钉。
一些震击工具的基本原理及使用方法
一些震击工具的基本原理及使用方法一、随钻震击器随钻震击器由上、下两个独立的部分组成，既可单独使用，也可联合作用。
1、结构。
随钻震击器由随钻上击器和随钻下击器组成。
随钻上击器主要由芯轴、刮子、刮子体、芯轴壳体、花键体、延长芯轴、密封装置、压力体、耐磨液压油、密封体、浮子、冲管、冲管体组成。
随钻下击器主要由上接头、刮子、联接体、盘根、调节环、卡瓦芯轴、卡瓦、滑套、套筒、芯轴接头、花键体、芯轴等组成。
2、工作原理。
当需要上击时，快速提拉钻柱，钻柱伸长积蓄很大的能量，一量锁定机构解脱，钻柱的弹力使震击头产生强大的上击作用；当需要下击时，只需要迅速下放钻具，利用上部的重力即可向下产生向下的震击作用。
二、油压上击器（SY5086-85）1、结构。
油压上击器由震击杆、刮子、盘根、上缸套、中缸套、导向杆、活塞、下接头等组成。
2、工作原理。
震击杆与上、中缸套组成充满耐磨液压油的空腔。
活塞与活塞环在腔内向上运动的过程产生液阻，使钻具有足够的时间储能。
随着液压油从活塞环窄缝中泄流，活塞缓慢上行至泄放腔。
当液压油的约束被解除之后，钻具储存的弹性势能被释放，巨大的动载打击到与上缸套联接的被卡钻具上。
三、开式下击器（SY5054-85）1、结构。
开式下击器主要由上接头、震击总成、震击杆、筒体、下接头等组成。
震击杆为六方柱体，以传递扭矩。
震击总成为震击总成的支点，同时起隔离管内、外钻井液的作用。
2、工作原理。
当上提钻具，尔后迅速下放钻具，利用上部钻具重力和弹性伸缩产生强烈的向下震击。
四、地面震击器1、结构。
地面震击器主要由上接头、震击器接头、冲管、上套管、中心管、盘根、垫圈、卡瓦、卡瓦芯轴、滑套、调节、下套筒和下接头组成。
2、工作原理。
当上提震击中心管总成时，磨擦卡瓦上行到下套筒小锥端，即被调节环下端面顶住。
继续上提，迫使磨擦卡瓦挠性变形而扩张，钻柱伸长。
当提到调节拉力时，卡瓦芯轴从磨擦卡瓦中滑脱，伸长的钻柱突然收缩而产生强烈的下击作用。
浅谈石油井下地震仪器技术
・
油
仪
器
・２ ・ ３
第２ ４卷
第 ３期
ＰＥ Ｒ Ｅ Ｔ ０Ｌ ＵＭ ＮＳ ＵＭＥ ｒ Ｉ ＴＲ Ｎ Ｓ
仪器设 备 ・
浅 谈 石 油 井 下 地 震 仪 器技 术
雷小青 潘 中印 马启 晓
（． １ 贵州大学职业技术学 院 贵州 贵 阳） （ ． ２ 东方地球 物理公 司西安物探装备分公司 陕西 西安 ）
分析 ， 并在此基础上提 出了多级数 字 Ｖ Ｐ采 集仪 器设计思路 。 Ｓ
关 键 ： 油 ；地 震 ； 集技 术 石 采 中图法分类号 ： Ｐ ３ ． ６ １４ ３文 献 标 识 码 ：Ｂ 文章 编 号 ：１０ ．１４ ２ １ ）３０ ２ —３ ０ ４９ ３ （００ ０ —０ ３０
井下勘探有 了很 大的进 步， 勘探 方法也呈现 多样化 ， Ｓ Ｖ Ｐ仪 器从 最初 笨重的单级模 拟传输逐 步发展 到今天 的 多级数字传
输 ，Ｓ Ｖ Ｐ方 法 从 最初 简 单 的 求 速 度 到 今 天 的 二 雏 以及 三 维 高分 辨 率 成 像 勘 探 。 文 章 对 近 年 来 Ｖ Ｐ采 集技 术 进 行 了总 结 Ｓ
（ 时移地 震 、 直地 震 剖 面 Ｖ Ｐ 井 间地 震 、 地 联 合 垂 Ｓ、 井 ３ Ｄ勘 探 和随钻 勘探 等 ） 第二 ， 陆过 度等 复 杂地 区的 ； 水
大级 数 ３ ２极 ） 国 内外 Ｖ Ｐ仪 器 生产 厂 家 主要 有英 。 Ｓ
国 Ａ Ａ Ｏ 公 司 、美 国 Ｇ Ｏ Ｐ Ｃ 公 司 、法 国 ＶＬＮ Ｅ ＳＡ Ｅ
０ 引 言
地 震勘 探 的重点将 进 一步 向增 大勘探 深 度和 高精 度、 高分 辨率 勘探 方 向发展 ， 主要 体 现 在 两 个 方 面 ： 第
震击器
第十节震击解卡工具钻具遇卡后，上提下放活动钻具，虽然有时也施加很大力量，但是这种力量的传递是柔性的，渐进式的，而震击解卡工具施于卡点的力量则是突然的，就像锤子敲击钉子一样，瞬时作用在单位面积上的力量则是很大的。
从动力学的观点来看，动能和物质的质量及运动的速度的平方成正比，震击解卡工具的特点就在于它以高速度来获得较大的动能去克服卡持钻具的力量。
震击解卡工具以其结构来说，基本上是液压式和机械式两种，它们的共同特点是：①必须能循环钻井液，中心要有循环钻井液的通道；②必须能传递扭矩，心轴与外筒之间不能有周向运动；③必须有高强度的密封，内液不能外泄，外液不能内渗；4要有储能机构，能把钻具伸长或压缩的弹性能积蓄起来，然后突然释放，产生高速运动；⑤要有震击偶，即一个撞击体和一个承击体组成一对相互矛盾的偶合体；6要有连接机构，因为它是连接在钻柱中间进行工作的，所以上下部都要有和钻柱相连的螺纹。
震击器种类很多，各部零件结构也有差异，但总的设计思路都是为了实现以上六项功能的，抓住了这一点，各种震击器的原理、结构就迎刃而解了。
震击作用是在相对运动中产生的，所以它必然有一个固定件和一个活动件，固定件和下部钻柱连接，处于相对固定状态，活动件和上部钻柱连接，随自由钻柱的拉、压而做上、下运动，其蓄能、释放、加速、撞击的过程，都是利用钻柱的上提下放来完成的。
一、液压上击器液压上击器是利用压缩油来积蓄能量的一种工具，型式也有多种，但基本结构相同，现以Z型液压上击器为例，加以说明。
1)结构如图液压上击器就是缸套与活塞的组合体，缸套部分做为固定件与下部钻柱连接，活塞部分做为活动件与上部钻柱连接。
①上缸体。
即心轴外套，中上部是一个光滑的圆筒，内有密封件，和心轴光杆部分形成动密封，使液压腔和外界隔绝。
下端为公细螺纹，与中缸体连接，其末端即承击体，内有母花键六个，和心轴的公花键相配合，用以传递扭矩。
上缸体上有油堵，是加液压油的地方。
②中缸体。
随钻震击器工作原理
随钻震击器工作原理
嘿！今天咱们来聊聊随钻震击器的工作原理呀！
哎呀呀，这随钻震击器可真是个厉害的家伙呢！你知道它到底是咋工作的不？
首先呢，这随钻震击器是在钻井过程中发挥大作用的宝贝呀！它主要是通过巧妙的机械结构来实现其功能的哇！
当钻井遇到卡钻等复杂情况的时候，随钻震击器就该大显身手啦！它有上下两个部分，分别叫做上击器和下击器呢。
上击器是通过储存能量，然后突然释放，产生向上的冲击力，来帮助解卡的哟！下击器呢，则是反过来，先压缩然后猛地伸展，产生向下的冲击力！这是不是很神奇呀？
在工作的时候，随钻震击器得根据实际情况来判断啥时候该发力，发力多大才行呢！这可就需要精准的控制和判断啦！如果控制不好，那可就麻烦大了呀！
而且哇，随钻震击器的工作还得依靠各种精密的部件协同合作呢！比如说高强度的弹簧、精密的阀组等等。
这些部件都得质量过硬，不然在井下那么恶劣的环境里，很容易就出问题啦！
哇塞，你想想看，在深深的地下，随钻震击器默默地发挥着自己的作用，为钻井的顺利进行保驾护航，这是多么了不起的事情呀！
总之呢，随钻震击器的工作原理虽然看似复杂，但是一旦了解清楚，就会发现它真的是钻井工程中不可或缺的好帮手呀！它的存在，让钻井工作能够更加高效、安全地进行下去，这难道不值得我们为它
点赞吗？。
石油工程技术 井下作业 震击类工具
震击类工具震击类工具包括开式下击器、润滑式下击器、液压上击器和液体加速器等。
震击类工具通常与打捞工具配套使用,用于抓获落鱼后活动管柱解卡,当在最大上提力下仍不能解卡时,可用震击器给被卡管柱施以向下或向上的震击冲力,以解除卡阻。
1开式下击器1.1用途开式下击器与打捞钻具配套使用,抓获落鱼后,可以下击解除卡阻也可以配合倒扣作业；与内割刀配套使用时,可给割刀一个不变的进给钻压；与倒扣器配套使用时,可补偿倒扣后螺纹上升的行程。
与钻磨铣管柱配套,可以恒定进给钻压,这是开式下击器的最大优点。
1.2基本结构开式下击器由上接头、外筒、芯轴、芯轴外套、抗挤压环、挡环、O形密封圈、紧固螺钉等组成,如图1所示。
图1开式下击器1—上接头；2—抗挤环；3—O形密封圈；4—挡圈；5—撞击套；6—紧固螺钉；7—外筒；8—芯轴外套；9—芯轴1.3工作原理下击器的工作过程可以看成是一个能量相互转化的过程。
上提钻柱时，下击器被拉开，上部钻柱被提升一个冲程的高度（一般为500～1500mm左右）具有了势能，进一步向上提拉，钻柱产生弹性伸长，储备了变形能。
急速下放钻柱，在重力和弹性力的作用下，钻柱向下做加速运动，势能和变形能转化为动能。
当下击器达到关闭位置时，势能和变形能完全转化为动能，并达到最大值，随即产生向下震击作用。
1.4技术规范开式下击器技术规范见表1。
表1开式下击器技术规范序号规格型号外形尺寸mm接头螺纹性能参数冲程mm许用拉力KN水眼直径mm许用扭矩N.m1XJ-K95φ95×141327/8REG（230）508125038117002XJ-K108φ108×1606NC31（210）508155049228003XJ-K121φ121×1606NC31（210）508196051299004XJ-K140φ146×1850NC50（410）508210051437661.5操作方法在打捞作业开始之前，将落鱼管柱卡点以上部分倒扣取出，使鱼顶尽可能接近卡点。
钻井提速用振动冲击工具研究进展
钻井提速用振动冲击工具研究进展发布时间：2021-05-28T10:17:06.687Z 来源：《基层建设》2021年第3期作者：许宏楷[导读] 摘要：钻井工程的最终目标是以最低的成本钻出高质量的孔。
中原石油工程有限公司管具公司西南项目部四川南充 637000摘要：钻井工程的最终目标是以最低的成本钻出高质量的孔。
然而，为了实现低成本钻井，在固定的钻头和钻机成本下，必须在尽可能短的时间内获得更多进尺。
实践表明，振动冲击工具在不增加地面设备能力的情况下，可以合理地利用和转化泥浆的水力能辅助破岩。
振动冲击工具作为降低成本、提高效率最直接有效的手段之一，在行业中得到了广泛的认可和重视。
自20世纪以来，美国、苏联、中国、德国等国家对钻井速度工具进行了大量的研究和创新。
试验和应用结果表明，振动冲击工具具有以下优点：（1）提高硬地层机械钻速和进尺深度；（2）有效控制井眼轨迹，提高井身质量；（3）缓解钻柱弯曲和恶性振动；（4）改善钻头破岩环境，提高破岩能量，降低破岩阻力。
关键词：钻井；提速用；振动冲击；工具1轴向振动冲击工具经过几十年的发展，在油气钻井领域成功应用的主要轴向振动冲击工具有射流冲击器、注吸式冲击器、自激振荡冲击器、脉冲加速器和旋转冲击器。
1.1射流式冲击器射流式冲击器又称射流式液动锤（见图1），主要利用一个双稳态射流元件的射流附壁切换特性，控制高压液体交替进入冲击器缸体上下腔，从而推动活塞冲锤往复运动。
其结构尺寸及性能参数如表1所示。
图1射流式冲击器结构示意表1射流式冲击器性能参数射流式冲击器具有结构简单、运动件少、工作稳定、不受井底背压影响等特点，与此同时也存在射流元件易冲蚀、液体能量利用率低等不足。
近几年吉林大学对射流式冲击器内部的射流元件（见图2）的结构与材质进行了改进优化，将射流元件从传统三体式结构改进成脸谱型两体式结构，将原有底板和盖板的长条形上下腔控制信号孔改为在基板上采用电火花方式加工而成的矩形截面控制道，并且在材质上全部采用YG11C硬质合金。
振动冲击钻井提速技术举措
振动冲击钻井提速技术举措摘要：钻井提速理论经过长期的研究和应用，业内已经相继研发出多种振动冲击提速工具，本文笔者主要针对振动冲击钻井提速技术进行分析。
希望通过笔者的分析，可以为振动冲击钻井工作提供一些参考。
关键词：振动冲击钻井；提速技术在钻探行业中，钻井提速是非常重要的，它可以有效地降低成本，提升效益。
因此，冲击破岩技术是提高机械转速的重要手段。
随着钻井技术的不断发展，振动冲击提速技术以及工具的研发也在不断地提升，将钻井液的流体能量转换为冲击能量，可以大大的提升钻头的破岩效率。
因此，笔者针对轴向振动冲击转井提速技术、扭向振动冲击转井提速技术以及轴扭复合振动冲击钻井提速技术，这三个振动冲击钻井方式进行分析。
1.轴向振动冲击钻井提速技术1.1水力脉冲空化射流振动提速技术工作原理：他是通过导流体改变流动方向和速度，促使钻井液驱动叶轮产生高速旋转，连续改变流道面积形成脉冲压力，通过震荡腔出口收缩面积进入喷嘴时产生压力波动，压力波动又反射回自激振荡腔室形成强烈脉动涡环流来对井底进行冲击。
优势：水力脉冲空化射流振动钻井技术可以匹配不同类型的钻头，可以在不同类型的地层条件、钻井液下使用，该技术无橡胶件，因此不会受到地层温度和深度的影响。
弊端：由于大力脉冲空化射流的动力来源于钻井液，因此会受到钻井液排量及工具尺寸的限制。
1.2自激振荡式提速工具工作原理：钻井液通过一级震荡器和二级振荡器连接八方杠经产生的冲击力直接作用在钻头上，钻井液再经钻头水眼喷射出，通过冲击锤上下高频往复冲击，从而产生水力脉冲作用于井底岩石。
优势：他有振动冲击和水力脉冲的优势，其结构简单，性能可靠，可以提升钻头破岩效率。
弊端：这项技术会在硬地层钻井时受限，其运行轨迹复杂，会受钻井液含量和地层砂的影响，冲击锤体也会受到钻井液冲蚀。
1.3 Fluid Hammer 提速技术工作原理：在钻井过程中Fluid Hammer的外筒与上部螺杆定子连接在一起，钻井液驱动上部螺杆转子产生高速旋转，下凸与上凸轮产生交变啮合为钻头提供冲击力。
地面震击器现场应用分析
2020年第2期西部探矿工程*收稿日期：2019-06-14作者简介：李萧（1982-），男（汉族），甘肃景泰人，工程师，现从事钻井工具制造、使用相关的技术工作。
地面震击器现场应用分析李萧*（大庆钻探工程公司钻技一公司，黑龙江大庆163000）摘要：在钻井施工过程中，难免出现卡钻等工程事故，地面震击器由于其结构简单、便于调节、适用范围广、解卡效果好等一系列特点，成为应用最广、最常见的震击器之一。
首先对地面震击器的结构、工作原理的简述，然后重点对现场应用时常见的问题进行了分析，对提高地面震击器的使用效率具有积极作用。
关键词：地面震击器；结构与原理；现场应用中图分类号：TE921文献标识码：B 文章编号：1004-5716(2020)02-0047-02震击器是解除卡钻事故的有效工具之一，当钻具遇卡时，可以通过震击器给卡点处向上或向下以强烈的震击力，使卡点松动，从而达到迅速解卡的目的。
在钻井速度和钻井效益越来越受到关注的今天，正确地认识震击器产品对于钻井作业的重要意义，设计和制造高水平的震击器产品，正确地选择和使用震击器，发挥它们应有的效能，将为钻井工业带来巨大的经济效益。
1地面震击器结构、工作过程简述1.1地面震击器结构介绍震击器目前种类繁多，最常用的两类分类方式为：按其使用位置分为地面震击器、随钻震击器；按其震击机构分为机械震击器、液压震击器和液压机械一体震击器。
地面震击器属于机械类震击器，由固定件、活动件、聚能件和密封件四大部分组成（见图1），锁紧机构为内部的摩擦卡瓦和卡瓦心轴。
1.2震击器工作过程依靠锁紧机构的阻尼过程实现钻柱的弹性形变，突然释放阻尼，依靠钻柱恢复弹性变形过程产生的瞬间的冲击力，实现震击过程。
震击器的震击过程分为3个阶段：（1）蓄能阶段。
达到震击器的释放力前，在外力（拉力）的作用下，钻柱开始拉伸，随着钻柱的伸长，通过弹性形变储备弹性势能。
（2）释放阶段。
拉力达到释放力的瞬间，锁紧机构释放，钻柱回复弹性形变。
石油钻井超级震击器
石油钻井超级震击器1、规格系列与性能参数2、工作原理CSJⅡ型超级震击器是通过锥体活塞在液缸内的运动压缩液体和钻具被提拉贮能来实现上击动作。
安装在超级震击器上方的钻具被提拉时，超级震击器的锥体活塞压缩液体,由于锥体活塞与密封体之间的阻尼作用，为钻具贮能提供了时间。
当锥体活塞运动到释放腔时，随着高压液压油瞬时卸荷，钻具突然收缩，产生向上的动载荷。
为被卡的钻具提供巨大的打击力。
3、使用、操作（一）、CSJⅡ型超级震击器除用于打捞作业外还用于取芯作业。
（1）打捞作业当用于打捞操作时，CSJⅡ型超级震击器应直接地安装在接近卡点的钻铤柱的下方。
为了获得更大的动载荷，在CSJⅡ型超级震击器的下井作业时，可与加速器配套使用。
注意：加速器安装在超级震击器上方第四根钻铤的范围之内。
（2）取芯作业CSJⅡ型超级震击器通常应安装在取芯工具的上方。
这时只要给钻柱一个中等的拉力，就能够提供一次足够切断岩芯的比较轻的冲击力，比直接拉断岩芯，有利于取芯作业。
井下使用时钻具结构建议如下：打捞作业钻具结构：打捞工具+安全接头+超级震击器+钻铤+加速器+钻柱取芯作业钻具结构：取芯筒+安全接头+超级震击器+钻铤+钻柱（二）、下井前的准备（1）震击器下井前应按跟踪卡检查核对，准确无误后，方可下井。
（2）检查油堵及调节销钉是否上紧。
（3）在安装有CSJⅡ型超级震击器的钻具组合中，超级震击器的上方应装有100米左右的钻铤，尤其在浅井中作业更为重要。
（三）、使用方法（1）当确认井下卡钻事故的性质需要向上震击时，才能使用震击器。
这时应从卡点倒开并提起钻具。
然后按上述的钻具组合，连接好打捞钻具，进行打捞作业。
当打捞工具抓紧井下落鱼之后，就可以进行震击作业。
（2）下放钻柱使压在超级震击器心轴上的力约3～4吨，使超级震击器关闭。
（3）提钻震击，操作者以一定的速度和拉力上提钻具，使钻具产生足够的弹性伸长，然后刹住刹把，等待震击。
由于井下情况各异，产生震击的时间也从几秒至几分钟不等。
浅谈振动对钻井设备影响
浅谈振动对钻井设备影响摘要：根据设备振动产生的原因以及对设备造成的结果，对钻井设备的振动对其的影响进行了分析，介绍了利用振动信号对设备故障进行诊断的方法，并提出了减少振动的办法，指出了设备振动检测的积极的现实意义。
关键词：振动设备正文钻井设备在运行过程中产生的振动是由各种原因造成的，同时振动又能对运行设备产生各种各样的影响。
振动是旋转类机械常见的故障，对钻井设备安全运行危害较大，是影响旋转机械安全运行的重要因素，振动同时也是这些旋转机械的“体温计”，直接反映了设备安全稳定运行状况。
一、振动产生的原因1.构造缺陷包括设备的轴、轴承及安装在轴上的旋转机件，相应的驱动装置如电机、柴油机、泥浆泵、转盘等。
其中任何一种或几种因素组合都可导致振源的产生，如轴振动、转子不平衡、驱动轴不同心、轴承缺陷及轴上其他部件松动等。
2.制造误差由于加工制造过程中造成的设备缺陷，致使设备重心与其旋转中心不重合，导致设备旋转过程中产生离心力，进而设备出现振源。
3.安装问题相邻的设备或设备自身安装的底座基础不达标及各连接的机件旋转中心之间出现较大的误差，导致设备在运行中产生振动。
4.机械损伤设备因疲劳或撞击造成的局部损伤，如出现凹坑等，旋转机件运动时发生轻微撞击进而造成设备的振动。
二、振动对设备造成的结果1.运行轨迹当设备振动幅度超过一定值时，设备的运行轨迹会与设计运行路线产生较大偏差，进而影响设备运行，比如对机械加工设备，使设备的加工精度下降，成品率降低。
2.疲劳破坏由于振动的势能不断地对设备产生作用力，而其作用力又不至于使设备直接损坏报废，经年累月的作用使设备产生疲劳破坏。
3.密封同上述原因，设备的振动势能产生的作用力，会造成设备密封部位首先产生影响，而使设备密封性能下降，使设备出现渗漏现象。
4.结构损伤如果设备的振动势能足够大，比如出现共振现象，则可能直接使设备出现部件直接破坏的现象，比如桥梁等如出现共振，则可直接导致其断裂。
石油钻井用井下仪器的抗震性设计综述
石油钻井用井下仪器的抗震性设计综述石油钻井是目前世界上主要的能源开发方式之一，而井下仪器是石油钻井中不可或缺的工具。
由于井下环境复杂恶劣，井下仪器需要具备良好的抗震性能，以保证其正常运行和准确获取数据。
本文将对石油钻井用井下仪器的抗震性设计进行综述。
首先，石油钻井用井下仪器的抗震性设计考虑到了井下环境的特点。
井下环境通常充满了振动、冲击和压力等各种不利因素，如井身的振动、井液的震荡、钻头的冲击等。
这些不利因素对井下仪器的性能和寿命产生重大影响，因此必须对井下仪器的结构和材料进行合理的设计和选择。
其次，井下仪器的抗震性设计需要考虑到物理因素和工程因素。
物理因素包括振动频率、振动幅值、冲击载荷等；工程因素包括井下工况、设备运行状态等。
通过对这些因素进行准确测量和分析，可以对井下仪器的抗震性进行科学设计。
针对井下环境中的振动问题，井下仪器的抗震性设计一般采用以下措施。
首先，通过合理的结构设计和材料选择，增加井下仪器的刚度和抗震性能。
例如，在井下仪器的外壳结构中采用抗震设计，增加结构的自振频率，能够有效减小由外部原因产生的振动传导到内部设备的问题。
其次，采用减振装置和隔振装置来降低井下仪器的振动幅值。
例如，可以在井下仪器的底座或固定装置上安装弹簧减振器或橡胶减振垫等，以减轻振动冲击对仪器的影响。
同时，采用隔振支座或隔振平台等装置，可以将井下仪器与井壁隔离，减少振动传导。
对于井下仪器的抗冲击性设计，可以采取以下措施。
首先，增加井下仪器的结构刚度和冲击承受能力，确保其在遇到冲击时不会发生变形或损坏。
例如，在井下仪器的关键部位增设加强件或增加材料的厚度，以增加其抗冲击能力。
其次，采用冲击吸收材料或冲击吸收结构来减少冲击对仪器的冲击力。
例如，在井下仪器的底座或关键部位使用橡胶阻尼器或弹性材料，能够有效吸收冲击力，减少对仪器的冲击损害。
最后，井下仪器的抗压性设计是确保仪器能够承受井下环境中的高压力和压力变化的重要措施。
震击器原理介绍
震击器介绍一、使用震击器的目的震击器是将处于拉伸状态的钻具内部的潜在能量转化成动能。
在震击发生后，这种动能将一股动力波传递给被卡的钻具，从而使钻具解卡。
动力波的能量与钻具震击的加速度有关系，动力波的持续时间与钻具的长度有关。
它们的关系如下：其中：M等于震击器上部钻具的重量，V为震击器震击时的速度。
震击器有三种：机械震击器液压震击器液压机械一体式震击器二、机械震击器机械震击器工作时使用一系列的弹簧、销子及释放机构来实现震击。
液压震击器控制液体通过的形程来实现震击。
液压机械一体式震击器综合上述两种设计来进行震击。
机械震击器在拉力达到事先选定的值的情况下向上震击，在压缩力达到事先选定的值的情况下向下震击。
震击器只在设置的限制值内工作，这个值正常来说应离钻进时震击器受到的力。
在正常钻进期间，机械震击器所处的位置要么时中性状态（不受力），要么时拉伸状态，但是不论怎样都不能处于向下激发的状态，因为这样有可能无谓的损坏下面的钻具和钻头。
机械震击器的释放机构可以在地面设置，也可在井下设置，主要取决于机械震击器的设计。
机械震击器共有两种主要的设计。
一是弹簧的扭转原理。
这种机械震击器送到井场前都设置好了向上激发和向下激发的负荷。
它们的激发力通过对井下钻具施加10－15％的扭矩变量来实现，左转扭矩下降，右转扭矩增加。
Daily L.I 就是使用的这种原理。
另一种设计采用带槽的延伸套、接线片及辅助弹簧组成。
激发井下震击器所需要的负荷可以通过增加泥浆排量来降低。
ANADRILL 的EQ机械震击器就是采用这样的原理，将在后面的内容介绍。
三、液压震击器液压震击器由两个活塞组成，由一个阀将这两个活塞隔开。
当拉伸或压缩的力施加导处于激发状态的液压震击器上时，一个活塞中的液体就被压缩，并在受到很大的流动阻力的情况下流向另一个活塞。
液体流动的速度可控制工具激发所需的时间，拉伸或压缩力大，激发所需时间就短，否则激发所需时间时间就长。
移动的距离称为冲程。
震击器、减震器简介
1. 概述在钻井作业中，由于地质构造复杂、技术措施不当以及泥浆、管柱、井眼等各种原因，常常发生钻具被卡（也就是卡钻）的事故。
卡钻对钻井作业影响很大，如果处理不当，不仅消耗时间长，损失钻井进尺，而且可能使事故恶化，甚至造成油气井报废。
震击器是解除卡钻事故的有效工具之一。
当钻具遇卡时，可以通过震击器给卡点处向上或向下以强烈的震击力，使卡点松动，从而达到迅速解卡的目的。
由于震击器大大提高了卡钻事故处理效率，因而在钻井和修井作业中震击器得到了广泛应用。
震击器分类与技术条件一、震击器分类：1． 按震击器作用效果分类：（1） 上击类。
对被卡钻具施以向上的震击力；（2） 下击类。
对被卡钻具施以向下的震击力；（3） 上、下震击器结合类。
对被卡钻具施以向上或向下的震击力2． 按震击器作用原理分类：（1） 机械式；（2） 液压式（3） 液压－机械式。
二、型号表示与技术规格1． 型号表示法根据国外生产震击器、减震器产品的厂家很多，生产的两器产品规格品种比较齐全，技术水平也很高。
国外之所以生产厂商多、规格品种多、技术发展快，与他们对钻井安全的高度重视密切相关。
外径尺寸，mm 名称代号，液压上击器国内两器产品的技术性能和质量状况一直在低水平徘徊，难以满足钻井作业对质量好、可靠性高的井下工具产品的需求。
我国每年因为作业事故导致直接经济损失数亿圆，其中很大一部分可以减轻甚至避免。
在钻井速度和钻井效益越来越受到关注的今天，正确地认识两器产品对于钻井作业的重要意义，设计和制造高水平的两器产品，正确地选择和使用震击器和减震器，发挥它们应有的效能，将为钻井工业带来巨大的经济效益。
我国自70年代起开始引进和开发震击器和减震器产品，产品的设计、制造和使用不断有所发展。
但与钻井技术的发展相比，在技术水平、产品质量和维修服务上，长期以来一直存在着很大的差距。
2.震击器产品的品种和型号2.1.震击器产品的品种震击器产品一般按用途分为随钻震击器和打捞震击器，按工作原理分为机械式震击器和液压式震击器。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
钻井震击器技术浅谈集团公司文件内部编码：（TTT-UUTT-MMYB-URTTY-ITTLTY-
钻井震击器技术浅谈钻井作业中，由于地质构造复杂（如井壁坍塌、裸眼中地层的塑性流动和挤压）、技术措施不当（如停泵时间过长、钻头泥包等），常常发生钻具遇阻卡钻，震击器是解除卡钻事故的有效工具之一。
目前国内应用的震击器，主要来自Weatherford、Baker、Bowen、NationalOilwell、Rocan、Cougar、贵州高峰机械厂、北京石油机械厂等厂家的产品。
当需要震击器上击作业时，在地面施加足够的预拉力，工具内锁紧机构解锁，释放钻柱储能，震击器冲锤撞击砧座，储存在钻柱内的拉伸应变能迅速转变成动能，并以应力波的形式传递到卡点，使卡点处产生一个远远超过预拉力的张力，使受卡钻柱向上滑移。
经过多次震击，受卡钻柱脱离卡点区域。
震击器下击作业与此类似，不再赘述。
震击器的使用类型主要有随钻震击器、打捞震击器和地面震击器。
随钻震击器，要设计在钻柱组合中，如果钻进或者起下钻过程中遇卡，可以随时震击解卡。
打捞震击器，只是在需要解卡时才上井作业，不可
以长时间随钻工作。
地面震击器，只是在井口使用，其对卡点的震动效果是向下震击，现场使用比较方便。
震击器的结构类型主要有机械式、液压式、机液式3种。
1.机械式震击器，利用机械摩擦原理，锁紧机构采用了一组棱带式的卡瓦，卡瓦副的释放由弹性套在压力作用下的变形来控制，震击力不受井内温度影响。
机械式震击器可设计成震击力可调与不可调两种。
可调震击器其震击力在井口调节，不可调震击器其震击力在产品组装时设定，现场不能调节，但整机长度短，工作安全可靠。
机械式震击器对金属材料及其热处理、机械加工精度等要求较高。
2.液压式震击器，利用液压油在细小流道内流动时的阻尼作用作为锁紧机构，利用流道突然变化所引起的释放，在震击器内产生打击，从而在钻柱内形成震动。
液压式震击器由于其锁紧机构工作原理的限制，只能在单一方向上产生震击，一般为向上震击。
由于具有优越于机械式震击器的长延时功能，其震击力大小可以靠司钻的操作任意调节。
但由于液压介质、密封材料和密封结构等容易受磨损、井温等因素影响，产品的寿命、适应性和可靠性均不稳定。
显然，这种震击器对密封结构的设计和密封材料的选用以及对零件加工精度的要求都十分严格。
3.机械液压组合的震击器，集中了上述两种震击器原理的优点，即使液压延时震击作用失效，机械震击仍可继续使用，技术性能得到很大提高，符合未来震击器产品发展方向。
震击器产品对于钻井作业具有十分重要的意义，正确地选择和使用震击器产品，就能发挥其应有的效能，为钻井工业带来更大的经济效益。