YDC型阀式双作用液动锤冲击性能优化

摘要：

YDC型液动锤是一种适用于油气钻井的新型阀式双作用液动锤,因其内部压力匹配关系复杂、影响冲击性能的因素多,难以依靠经验和试验的方法找到各种因素的最佳匹配关系.为此,在分析该液动锤工作原理的基础上,对其主要运动部件——阀芯和冲锤进行了受力分析,建立了阀芯和冲锤各个工作阶段的动力学模型;基于Matlab软件平台开发了液动锤性能优化设计软件,并将软件计算的性能参数结果与室内试验的结果进行了对比.结果表明:①单次冲击功、冲击频率和冲击功率,随泵排量的增大或节流嘴直径的减小而增大,随冲锤上下腔面积差的增大而先增大后减小;②单次冲击功和冲击功率随冲锤质量的增大而增大,但冲击频率缓慢下降;③随着冲锤行程的增大,单次冲击功呈增大趋势,而冲击频率则呈下降趋势,冲击功率基本保持不变;④随着阀芯质量的增大,单次冲击功呈增大趋势,但冲击频率和冲击功率均下降;⑤单次冲击功和冲击功率最优时的参数组合是a5b1c5d4e3f2,排量对单次冲击功和冲击功率的影响最大.结论认为,在现有钻井泵排量和泵压条件下,通过改进液动锤的结构来实现大的做功排量,可有效提高液动锤的冲击性能.

关键词：液动锤、冲锤、阀芯、排量、受力分析、动力学模型软件、冲击性能、影响规律、参数组合

所属期刊栏目：38

资助基金：中国石油天然气集团有限公司科学研究与技术开发项目“钻井新技术新方法研究”2014A-4211

在线出版日期：2018-05-21（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：87-95