液动冲击器.ppt

液动冲击器研究进展
中国石油大学(北京)
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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。
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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。
基本结构与换向原理
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。
特点
二、水力冲击器结构与原理
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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。
二、水力冲击器结构与原理
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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。
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203冲击器：
冲击器外径 （mm） 203
活塞直径 （mm） 105
冲锤质量 （kg） 50 ~ 100
冲击行程 （mm） 20 ~ 100（可调）
泥浆泵流量 （L/s） 35~ 55
冲击器压力降（MPa） 1 ~ 2
冲击频率 （Hz） 10 ~ 32
单次冲击功 （J） 200 ~ 750
钻具总长 （mm） 3112
三、液动冲击旋转钻井技术研究进展
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三、液动冲击旋转钻井技术研究进展
178冲击器：
冲击器外径