NPJp-1型高效破岩脉冲射流轴向冲击器研制.pdf

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1、２０１５年第４４卷石油矿场机械第８期第５３页犗犐犔犉犐犈犔犇犈犙犝犐犘犕犈犖犜２０１５，４４（８）：５３５５文章编号：１００１３４８２（２０１５）０８００５３０３犖犘犑１型高效破岩脉冲射流轴向冲击器研制李玮，纪照生，王琪琪，赵增伟，刘婉莹（东北石油大学石油工程学院，黑龙江大庆１６３３１８）摘要：冲击器是提高深井机械钻速的主要井下工具。针对冲击器核心部件易损坏，寿命短，提速效果不明显等问题，设计了ＮＰＪ１型高效脉冲射流轴向冲击器

2、。该工具通过水力调节机构使钻头在旋转的同时产生纵向振动，可显著改善钻头与井底附近岩石的受力状况，有效提高机械钻速。通过数值模拟分析，室内强度试验、原理试验，该脉冲射流轴向冲击器工作原理正确，结构简单、可靠，明显提高了钻井速度，且使用寿命长。关键词：高效破岩；脉冲射流轴向冲击器；强度校核；原理试验中图分类号：ＴＥ９２１．２０３文献标识码：Ａ犱狅犻：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００１３８４２．２０１５．０８．０１２犇犲狏犲犾狅狆犿犲狀狋狅犳犈犳犳犻犮犻犲狀狋犘狌犾狊犲犑犲狋犃狓犻犪犾犐犿狆犪犮狋狅狉ＬＩＷｅｉ，ＪＩＺｈａｏｓｈｅｎｇ，

3、ＷＡＮＧＱｉｑｉ，ＺＨＡＯＺｅｎｇｗｅｉ，ＬＩＵＷａｎｙｉｎｇ（犆狅犾犾犲犵犲狅犳犘犲狋狉狅犾犲狌犿犈狀犵犻狀犲犲狉犻狀犵，犖狅狉狋犺犲犪狊狋犘犲狋狉狅犾犲狌犿犝狀犻狏犲狉狊犻狋狔，犇犪狇犻狀犵１６３３１８，犆犺犻狀犪）犃犫狊狋狉犪犮狋：Ｒｏｃｋｂｒｅａｋｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｉｓｔｈｅｃｏｒｅｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｆｏｒｏｉｌａｎｄｇａｓｄｒｉｌｌｉｎｇａｎｄｔｈｅｆｏｃｕｓｏｆｄｒｉｌｌｉｎｇｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｂａｓｉｃｒｅｓｅａｒｃｈ．Ａｔｐｒｅｓｅｎｔ，ａｌｌｋｉｎｄｓｏｆｄｅｅｐｓｈｏｃｋａｒｅｍａｉｎｄｏｗｎｈｏｌｅｔ

4、ｏｏｌｓｏｆｉｍｐｒｏｖｉｎｇＲＯＰ．Ｆｏｒｔｈｅｐｒｏｂｌｅｍｓｏｆｃｕｒｒｅｎｔｓｈｏｃｋｓｔｈａｔｃｏｒｅｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓｉｓｅａｓｉｌｙｄａｍａｇｅｄ，ｌｉｆｅｉｓｓｈｏｒｔ，ｓｐｅｅｄｉｓｎｏｔｏｂｖｉｏｕｓ，ｗｅｄｅｓｉｇｎｅｄａｎｅｗｔｙｐｅｏｆｐｕｌｓｅｄａｘｉａｌｉｍｐａｃｔｏｒ．Ｔｈｅｐｕｌｓｅｄａｘｉａｌｉｍｐａｃｔｏｒａｌｌｏｗｓｌｏｎｇｉｔｕｄｉｎａｌｖｉｂｒａｔｉｏｎｗｈｉｌｅｒｏｔａｔｉｎｇｔｈｒｏｕｇｈｃｅｒｔａｉｎｈｙｄｒａｕｌｉｃａｄｊｕｓｔｍｅｎｔｍｅｃｈａｎｉｓｍｃａｎｓｉｇｎｉｆｉｃａｎ

5、ｔｌｙｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｓｉｔｕａｔｉｏｎｏｆｄｒｉｌｌｂｉｔａｎｄｄｏｗｎｈｏｌｅｎｅａｒｂｙｒｏｃｋｓａｎｄｉｍｐｒｏｖｅｄｒｉｌｌｉｎｇｓｐｅｅｄ．Ｂｙｎｕｍｅｒｉｃａｌａｎａｌｙｓｉｓｔｏｏｌｓｔｒｅｎｇｔｈｃｈｅｃｋ，ｉｎｔｅｒｉｏｒｓｔｒｅｎｇｔｈｔｅｓｔａｎｄｐｒｉｎｃｉｐｌｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ，ｔｈｅｐｕｌｓｅｊｅｔａｘｉａｌｉｍｐａｃｔｄｅｖｉｃｅｗｏｒｋｓｐｒｏｐｅｒｌｙ，ｈａｖｅｒｅｌｉａｂｌｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅ，ａｎｄａｃｈｉｅｖｅｔｈｅａｉｍｏｆａｓｉｍｐｌｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅ，ｎｏｗｅａｒｉｎｇｐａｒｔ

6、ｓｗｅｒｅｆｏｕｎｄ，ｍｅｅｔｉｎｇｔｈｅｂａｓｉｃｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓｆｏｒｅｘｔｅｎｄｅｄｓｅｒｖｉｃｅｌｉｆｅ．犓犲狔狑狅狉犱狊：ｅｆｆｉｃｉｅｎｔｒｏｃｋｂｒｅａｋｉｎｇ；ａｘｉａｌｐｕｌｓｅｊｅｔｉｍｐａｃｔｏｒ；ｓｔｒｅｎｇｔｈｃｈｅｃｋ；ｍｅｃｈａｎｉｓｍｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ［２］破岩技术是油气钻井技术的核心内容，也是钻益。目前，各类冲击器是提高深井机械钻速的主［１］［３］井工程基础理论研究的重点。在深井、超深井中，要井下动力工具。其中的液力冲击器以其不需要高效破岩技术更显重要，破岩效率的好坏直接决定额外补充能量，仅

7、利用钻井液的压力即可进行工作着钻井速度和成本，更决定着钻井工程的经济效而受到了业界科研人员的重视。在国外，泛美石油收稿日期：２０１５０１２８基金项目：中国石油天然气集团公司科学研究与技术开发项目“钻井新技术新方法研究”二级子课题：高研磨地层破岩新技术研究（２０１４Ａ４２１１）；东北石油大学培育基金项目：高频低幅冲击钻井破岩理论研究（ＰＹ１２０１２１）作者简介：李玮（１９７９），男，黑龙江大庆人，教授，博士生导师，主要从事高效钻井破岩、水力压裂、钻井优化等方面的理论与技术研究工作，Ｅｍａｉｌ：ｃｙｙｐｉｎｇ＠ｓｉｎａ．ｃｏｍ。·

8、５４·石油矿场机械２０１５年８月公司，Ｐｅｒｔｈ钻探设备公司，美国ＳｍｉｔｈＴｏｏｌ公司，３．２℃／１００