震击器原理介绍

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1、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

2、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。DailyL.I就是使用的这种原理。另一

3、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。当冲程达到一定的位置时，压缩的液体就会通过旁通阀忽然之间全部释放，法门随流动的液体冲向第二个活

4、塞，使两个活塞之间的压力立即达到平衡。震击器受到的力越大，活塞中的液体受到的压缩力就越大，激发时间就越短，激发产生的力就越大。这是AnadrillHydraquaker震击器的工作原理。液压震击器激发条件不需要预先设置激发门限值。何时激发，激发产生的力有多大等，都取决于拉伸或压缩的幅度。当向上激发时，激发的力与拉力成正比。拉力越大，激发产生的打击力就越大。因此，液压震击器的一个优点就是在其限制范围内有一个连续可变的震击力，另一个优点就是对6－1/2”工具而言，它们的内径比机械震击器大。当液压震击器再次处于激发位置后，如果有足够的时间使它来完成冲程，它会再次激发。这使液压

5、震击器在高角度的斜井或水平井中施工有其独特的优点，那就是由于钻具可能受到很大的摩阻，司钻不可能施加足够的拉力或压缩力到机械震击器上。而液压震击器即使在只受到最小的拉伸或压缩力的情况下，最后都会激发。当然，这也是它的一个缺点，它会意外激发从而导致落鱼事故，特别使在直井中。液压震击器频繁的激发会导致液体过热，从而降低了液体的粘度，缩短了其冲程时间，使液压震击器在没有受到希望的拉伸力的情况下就提前激发。其结果是，震击力降低。机械震击器的一个主要优点是它们只在受到的力达到预先设置的门限值后才激发。它们比液压震击器更抗噪，工作时间也更长。五、Earthquaker(EQ)是如何工

6、作的？EQ震击器主要组成如图所示，主要包括TripMandrel,TripSleeve,FrictionSleeve,AdjustingSleevesandSpringTubes等部分。这几个部件的相对位置关系确定了震击器是处于激发的状态还是处于等待激发的状态。TripSleeve相当于一个轴向弹簧的作用。SpringTubes由三根居中的具有高弹性能量(每压缩0.1”产生100000LBS的力)的弹簧管组成。下图列出了EQ震击器四种不同的位置关系。在自然状态，TripSleeve处于正常的不压缩不变形状态，此时它与TripMandrel接触，此时TripSleeve的

7、内齿和内外槽分别与TripMandrel的外槽和外齿啮合，TripSleeve的外齿FrictionSleeve的齿正对应。FrictionSleeve镶嵌于MiddleHousing内部，相当于Housing整体结构的一部分。外壳可以沿着TripMandrel上下移动十分之几英寸，直到弹簧管和TripSleeve的端部接触为止。AdjustingSleeves是拧进到外壳的底部和顶部的，它可以控制外壳自由活动的空间。旋转AdjustingSleeves可以控制外壳自由活动的空间和和承受阻力的位。AdjustingSleeves可以旋转到