应用于螺杆钻具的轴向振动冲击装置研制

摘要：

基于推力轴承滚动体在特制起伏轨道上滚动产生轴向振动的特性,研制了一种轴向振动冲击装置,通过与螺杆马达集成使用,具有旋冲钻井和螺杆+转盘双驱复合钻井的技术优点.装置的推力轴承结构由滚轮、滚轮支架和滚轮轨道组成,该结构分整个钻柱为轴向振动冲击部分和受冲击部分;滚轮轨道上端面均布凸轮齿(齿高9~17 mm),滚轮沿凸轮齿上升面滚动时,抬升钻柱振动冲击部分蓄能;滚轮沿凸轮齿下降时,振动冲击部分钻柱在钻压和自重作用下,由螺杆输出轴与冲击传动轴在接触面上产生冲击,两轴端面间距为冲程(比凸轮齿高度小4 mm).以3000 m中深井应用为基本条件,采用弹性杆模拟钻柱的方法,分析了装置冲击功和蓄能扭矩与钻压及冲程的关系,给出了冲程和钻压的取值范围,据此试制的样机,在冲击性能测试中,冲击力峰值达到钻压的2.2倍,在钻压20 kN,泵排量30 L/s条件下,装置寿命达到80 h.轴向冲击装置的研制达到了设计要求,初步具备工程应用的条件.

关键词：冲击器、旋冲钻井、螺杆马达、冲击钻井系统、转盘双驱复合钻井、冲击功

所属期刊栏目：39

分类号：TE921.2(石油机械设备与自动化)

资助基金：国家科技重大专项"准噶尔盆地碎屑岩层系油气富集规律与勘探评价"2016ZX05002-002

在线出版日期：2017-06-13（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：212-217