液动冲击器

4/21
三、液动冲击旋转钻井技术研究进展
从上个世纪末期，石油大学进行了射流式液动冲击旋转钻 井技术的研究，现已完成203、178型两种液动冲击器的设计与 制造：重点提高射流元件的寿命及工作稳定性，完善了冲击器 的测试技术；为冲击器的现场应用提供了安全和技术上的保证。
5/21
三、液动冲击旋转钻井技术研究进展

2/21
二、水力冲击器结构与原理
基本结构与换向原理
靠双稳射流元件的附壁和切换实现活塞冲锤 冲程和回程动作的转换。
特点
1、结构简单，运动零件少；
2、性能参数易于调节； 3、工作稳定，适应深井；
4、工作寿命长。
3/21
二、水力冲击器结构与原理
工作过程与原理： 1．活塞冲锤在液体压差和重力的作用下，由缸 顶向下运动，称为下行加速运动； 2．到达最低位置后，冲锤和砧子发生碰撞，进 行冲击功传递并换向，称为下行碰撞； 3．活塞冲锤在液体压差作用下，克服重力和阻 力，由底部往上运动，称为上行运动； 4．到达缸项后，活塞与缸体上部发生碰撞并换 向，称为上行碰撞。
高冲击功，提速10%-30%）
③ PDC钻头是冲旋钻井的发展方向，其对应高频低冲击能 的冲击器，碎岩以切削作用为主，冲击疲劳破碎为辅。（对应
高频低冲击功，提速30%-50%）。
8/21
感谢各位专家指导
9/21
液动冲击器研究进展
中国石油大学(北京)
1
一、技术背景

为适应油气勘探工作发展的需要，石油钻井工作主要是向深部和 复杂区块拓展，在深井钻井过程中，硬地层钻进的难题非常突出。

从碎岩理论讲，冲击旋转钻进技术是解决硬岩钻进难题的有效方 法之一，可提高钻进效率，减少井眼偏斜。
冲击旋转钻进就是在普通旋转钻进钻具的钻头上连接冲击器。冲 击器是一种井底动力机械，依靠冲洗钻井用的高压钻井液介质， 推动其活塞冲锤上下运动，撞击钻头，钻头在冲击动载和静压回 转的联合作用下破碎岩石。
203冲击器： 冲击器外径 活塞直径 冲锤质量 冲击行程 （mm） （mm） （kg） （mm） 203 105 50 ~ 100 20 ~ 100（可调）
泥浆泵流量
冲击频率 单次冲击功 钻具总长
（L/s）
（Hz） （J） （mm）
35~ 55
1~2 10 ~ 32 200 ~ 750 3112
冲击器压力降（MPa）
1~2 10 ~ 32 200 ~ 550 2800
Biblioteka Baidu7/21
三、液动冲击旋转钻井技术研究进展
钻头类型的选择
① 固定球齿的硬质合金钻头，其抵抗冲击的能力强，但切
削碎岩能力弱，适应中硬以上地层。
② 牙轮钻头，要选择承压力大、抗冲击的类型，对应冲击 器的冲击功不能过大，在中硬以上地层钻进效果明显。（低频
6/21
三、液动冲击旋转钻井技术研究进展
178冲击器： 冲击器外径 （mm） 活塞直径 冲锤质量 冲击行程 （mm） （kg） （mm） 178 80 35 ~ 85 20 ~ 75（可调）
泥浆泵流量 （L/s）
冲击器压力降（MPa） 冲击频率 钻具总长 （Hz） （mm） 单次冲击功 （J）
20~ 35