震击器、减震器简介 (2).doc

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1、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

2、；（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SY/T5496-92标准规定，震击器型号表示为：121YS外径尺寸，mm名称代号，液压上击器国外生产震击器、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。 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

3、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。 随钻震击器要设计在钻柱组合中，随钻柱下井工作。如果钻进

4、或者起下钻过程中遇卡，可以随时震击解卡。使用随钻震击器可以预防作业事故的发生，减少或者避免不必要的事故处理费用，降低钻井综合成本。因此，在复杂井的管柱设计中，应当设计随钻震击器。 为了满足长时间随钻工作的需要，随钻震击器通常配有能承受较大负荷的扭矩传递机构，以及可靠的密封机构。 打捞震击器只是在需要解卡时才上井作业。由于不需要长时间的井下工作，因此结构相对简单一些。 一般而言，随钻震击器可以代替打捞震击器使用，而打捞震击器不可以长时间随钻工作。 震击器产品的核心是释放机构。按释放机构工作原理的不同，可以分为机械式震击器、液压式震击器和机械液压组合式震击器。 机械式震击器（尤其是上下击一体的机械

5、式震击器）具有结构简单、工作可靠、适应包括高温在内的各种不同工况等优点，在国外已经普遍使用。机械式震击器对金属材料及其热处理、机械加工设备等要求较高，因而前几年在国内应用较少。液压式震击器的震击效果可以靠司钻的操作加以调节，使用灵活。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。为了克服这一问题，我们采用了先进的密封材料和相应的密封结构设计，使液压式震击器产品的可靠性大大提高。 机械液压组合的震击器，集中了两种原理的优点，使震击器的技术性能得到很大提高，成为震击器产品的发展方向。 2.2. 震击器产品的型号 按照最新的石油行业标准震击器与加速

6、器（SY/T54962000）的规定，北京石油机械厂震击器产品的型号表示方法如下： QJ: 震击器产品代号：QJ随钻震击器（机械式、上下击一体） SS随钻上击器（液压式、上击） SX随钻下击器（机械式、下击） CS超级上击器（液压式打捞震击器、上击） DX地面下击器（机械式打捞震击器、下击） 178: 震击器规格（直径，mm） A: 结构特征代号：A释放力在井口可调; K释放力在井口不可调 2.3. 目前生产的震击器产品 目前北京石油机械厂生产的震击器主要有以下规格型号，这些震击器在形式和规格上基本满足钻井作业的需求： 1) QJ120A随钻震击器 （4 3/4、机械式、上下击一体、释放力可调

7、） 2) QJ159K随钻震击器 （6 1/4、机械式、上下击一体、释放力不可调） 3) QJ165K随钻震击器 （6 1/2、机械式、上下击一体、释放力不可调） 4) QJ178A随钻震击器 （7、机械式、上下击一体、释放力可调） 5) QJ203K随钻震击器 （8、机械式、上下击一体、释放力不可调） 6) SS159随钻上击器 （6 1/4、液压式、上击） 7) SS165随钻上击器 （6 1/2、液压式、上击） 8) SX159随钻下击器 （6 1/4、机械式、下击） 9) SX165随钻下击器 （6 1/2、机械式、下击） 10) CS159超级上击器 （6 1/4、液压式、上击） 1

8、1) CS165超级上击器 （6 1/2、液压式、上击） 12) CS178超级上击器 （7、液压式、上击） 13) CS203超级上击器 （8、液压式、上击） 14) DX178A地面下击器 （7、机械式、下击、释放力可调） 3. 常用震击器介绍震击器产品曾一度结构形式较多，型号繁杂，但从使用角度看，常用的型号相对固定。尤其北京石油机械厂推出震击器产品以来，瞄准国际先进水平，加强了机械式震击器的开发和推广的力度，使机械式震击器产品在国内开始普及。 3.1. 释放力可调的机械式随钻震击器 这种震击器上下击一体，释放力可以根据需要在井口调节，整机长度短、使用灵活方便。 释放力可调的机械式震击器目

9、前主要有以下几个规格： QJ120A随钻震击器（4 3/4”） QJ178A随钻震击器（7”） 释放力可调的机械式随钻震击器的技术关键，在于其锁紧机构和释放力调节机构的设计和加工。要求调节机构调节准确、工作稳定可靠，锁紧机构有较长的使用寿命。为此，对主要零件的结构设计和加工精度以及金属材料的选择和热处理均有很高的要求。 这种震击器的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。 3.2. 释放力不可调的机械式随钻震击器 这种震击器的锁紧机构采用了一组棱带式锁紧卡瓦，卡瓦副通过一组弹簧预紧将锁紧心轴锁住。卡瓦副的释放靠锁紧卡瓦克服弹簧预紧力时的张开实现。这种震击器

10、的释放力在产品组装时设定，现场不需要调节。由于没有附加的释放力调节机构，因此整机长度更短，工作更加安全可靠。 这种震击器目前主要有以下型号： QJ159K随钻震击器（6 1/4”） QJ165K随钻震击器（6 1/2”） QJ203K随钻震击器（8”） 我厂QJ203K随钻震击器的厂内寿命试验，在100%释放负荷下，上下击次数达到330次时，释放力基本不下降，超过了行业标准“50%负荷下次数达到200次”的要求。 3.3. 液压式震击器 液压式震击器利用液压液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。 显然，这种震击器对密

11、封结构的设计和密封材料的选用，以及对零件的加工精度的要求都十分严格。 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。 目前生产的液压式随钻上击器有： SS159随钻上击器（6 1/4”） SS165随钻上击器（6 1/2”） 目前生产的液压式打捞震击器有： CS159超级上击器（6 1/4”） CS165超级上击器（6 1/2”） CS178超级上击器（7”） CS203超级上击器（8”） 3.4. 地面下击器 地面下击器在井口使用，其对卡点的震动效果是向下震击。 地面下击器机构简单，没有复杂的密封和扭矩传递机构。由于只是在井口使用，因而现场使用比较方便。

12、 过去的地面下击器采用一副摩擦卡瓦作为释放机构，由于摩擦卡瓦工作原理的限制，释放力不稳定，特别在释放力较大时容易发生卡死（摩擦副烧死）的现象，此时很容易发生作业事故，对人身和设备均有很大的危险。 最新研制的DX178A地面下击器采用了行程控制的卡瓦式锁紧机构，由于工作原理的变化，不仅调节稳定、工作可靠，而且避免了在释放力较大时的卡死现象，使解卡作业更加安全。 地面下击器属于自由落体式震击器，释放后行程越大，对卡点的震击越强烈。标准规定的行程范围为400mm1600mm。我厂目前生产的地面下击器有两种行程，可以供油田选用： DX178A地面下击器（7”、行程1000mm） DX178A16地面下

13、击器（7”、行程1600mm）4. 减震器产品的品种和型号减震器是钻井作业所需的井下工具之一。它利用工具内部的减震元件吸收或减小钻井过程中钻头的冲击负荷、钻柱的震动负荷以及旋转破岩时的扭转负荷，从而保护钻头和钻具，达到降低钻井成本，提高钻井工作效率的目的。4.1. 减震器产品的品种与型号 常见的减震器包括液压式减震器和机械式减震器。液压式减震器又分为液压减震器和双向减震器。 减震器的型号表示方法如下： JZ: 减震器产品代号 YS: 结构形式代号：YS液压式双向减震器 Y液压减震器 H弹簧式机械减震器 178: 减震器规格（直径，mm） 液压减震器利用液体的可压缩性以及液体在压缩时吸收能量和流

14、动时耗散能量的特性，实现减少或者消除震动的目的。 双向减震器除了可以轴向压缩外，还可以将扭转冲击转化为轴向冲击，利用液压减震的原理减少或者消除纵向震动和扭转冲击。 机械式减震器是我厂与国外公司合作开发的产品，具有减震效果好、工作寿命长、性能价格比高等优点。 4.2. 目前生产的减震器产品 目前生产以下型号的减震器产品，其中JZH175为出口产品： 1) JZY159液压减震器（6 1/4”、行程100mm） 2) JZY178液压减震器（7”、行程120mm） 3) JZY203液压减震器（8”、行程100mm） 4) JZY229液压减震器（9”、行程120mm） 5) JZYS159双向减震器（6 1/4”、行程100mm） 6) JZYS178双向减震器（7”、行程100mm） 7) JZYS203