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文档简介
油田钻采震击解卡工具维护使用手册目录TOC\o"1-1"\h\u19363第一节全机械式随钻震击器 28249第二节液压-机械式随钻震击器 1621383第三节液压上击器 2723021第四节超级震击器 3718364第五节液压加速器 475500第六节开式下击器 5522564第七节闭式下击器 6030757第八节地面震击器 69第一节全机械式随钻震击器一、概述全机械式随钻震击器是一种随钻震击解卡工具。本节只介安纳聚尔(Anadvill)全机械式随钻震击器,安纳聚尔集上、下震击作用于一体,可解除钻井作业过程中发生的井下遇阻、遇卡等事故,是定向井、深井优选的震击工具。与液压式或液压—机械式随钻震击器相比,安纳聚尔随钻震击器具有如下优点:全机械结构,内腔液压油品质变化不影响震击效果;内腔无高压,易于密封,井下使用时间较长;下井前调定上、下震击吨位,下井操作时不再变化,保持较恒定的震击力。二、型号表示方法规格系列及性能参数见表9-1名称代号:机械式随钻震击器规格,用标称外径的毫米数表示改进次数代号,由厂家自定ZJ,现有型号:8〞(73/4〞)、61/4〞、43/4〞。名称代号:机械式随钻震击器规格,用标称外径的毫米数表示改进次数代号,由厂家自定ZJ表9-1规格系列及性能参数型号43/4〞61/4〞8〞(73/4〞)外径mm121159203(196.85)水眼mm51.45771.4总长mm(锁紧位置)634365357244上击行程mm198152144.5下击行程mm205162176.5接头螺纹NC35、310NC50、410NC56、630最大抗拉负荷MNMN1.42.22.5最大工作扭矩kN·m131520开泵面积cm260100176上击最大吨位kN489622806下击最大吨位kN266355444三、结构、工作原理1、结构安纳随钻震击器的结构如图9-1所示。图9-1安纳随钻震击器
2、上击工作原理图9-1安纳随钻震击器使震击器处于锁紧位置,上提钻柱,受下面一组弹性套作用,迫使钻柱储能、延时。当卡瓦下行,达到预定吨位后,解除锁紧状态,卡瓦中轴滑出,产生上击。重复上述过程,可使工具再次上击。3、下击工作原理使震击器处于锁紧位置,下压钻柱,受上面一组弹性套作用,迫使钻柱储能、延时。当卡瓦上行,达到预定吨位后,解除锁紧状态,卡瓦中轴滑出,产生下击。重复上述过程,可使工具再次下击。四、使用、操作1、随钻震击器下井前,应对照《工具跟踪卡》检查,确认合格后方可投入使用。2、送至现场的随钻震击器,是处在临界位置(即非上击也非下击的准备状态)。现场人员可根据需要调节上击和下击吨位。(1)调节上击吨位(见图9-2),随钻震击器必须在临界位置,且上部有钻铤加压。(2)卸掉下部控制筒上的锁紧螺钉和调节螺钉,用调节棒插入调节螺钉孔,(反时针转动调节套筒增加上击吨位,顺时针方向则减少上击吨位),从孔眼里读到字母并与工具跟踪卡对照,便可得到所需的上击吨位,然后拧紧两螺钉。(3)调节下击吨位(见图9-2),随钻震击器必须在临界位置,且不受压。(4)卸掉上部控制筒上的锁紧螺钉和调节螺钉,用调节棒插入调节螺钉孔,(反时针转动调节套筒增加下击吨位,顺时针方向转动减小下击吨位),从孔眼里读到字母并与工具跟踪卡对照,便可得到所需下击吨位,然后拧紧两螺钉。(5)调节上、下击吨位,不得超过表9-1规定值。3、检查调节螺钉和锁紧螺钉是否松动。4、连接图9-2吨位调节示意图(1)随钻震击器应连接在钻具平衡点以上的受拉部位,并承受最少50kN的拉力,推荐的钻柱组合如下:2根钻铤(外径不小于震击器外径)+震击器(心轴端向下)+挠性接头+2根钻铤、加重钻杆(外径不大于震击器外径)。图9-2吨位调节示意图(2)若因设计等原因,需要安装在受压部位时,应注意以下两点:—承受压力小于50kN;—当钻头在井底工作时,泵压要保持恒定;(3)随钻震击器心轴接头向下,把挠性接头接在随钻震击器和下部钻铤之间。(4)在容易出现压差卡钻的地层,震击器应安装在井下钻柱组合相对靠上的位置,以防止震击器以上钻具发生卡钻。(5)在容易出现机械卡钻的区域,震击器在井底钻柱组合中的安装位置可以相对靠下,以提高震击器的工作能力。(6)震击器不能直接连接在扶正器上,至少在扶正器上有两根钻铤。震击器的连接应该避开钻柱中的变扣接头,应位于变扣接头上、下至少两个单根。震击器以上应该接入足够数量的钻铤、加重钻杆以提供足够的下击驱动力。(7)震击器以上钻柱外径不得超过震击器的外径,避免震击器以上发生卡钻,震击器失去解卡作用。5、操作(1)起下钻1)将随钻震击器用提升短节吊上钻台,严防碰击。2)螺纹涂油,按规定将随钻震击器连接在钻柱上。3)起下钻过程中,不应将任何夹持吊装工具卡在心轴拉开部位,以防损坏心轴。4)随钻震击器在井眼内起下过程中,始终处于全拉开状态。5)下钻时,严格控制下放速度,应先开泵循环,再缓慢下放,防止下放遇阻或直通井底造成“人为下击”。若已产生下击,向上轻提钻柱,将卡瓦回位,暂停作业数分钟,严禁猛提钻柱。6)若起下钻过程中遇卡,可启动随钻震击器解卡。7)随钻震击器起出钻台面时,应把外筒、心轴、油堵冲洗干净,检查密封件、油堵是否完好、上紧。随钻震击器停用时,应将外筒、心轴、油堵冲洗干净,然后将心轴镀铬面擦干涂上甲基或锂基黄油,两端接头戴好护丝。8)随钻震击器从井下起出时,一般是拉开状态,要用钻铤回压使其恢复到临界位置,装上安全卡箍,才可贮存或转运。(2)正常钻进1)随钻震击器在受拉状态下钻进为最佳工作状态,当震击器下部钻柱重量不大于震击器上击解锁力的一半时可在锁紧状态下工作。2)随钻震击器在受压状态下钻进时,若上提钻柱,在下部钻柱重力作用下,有可能产生轻微向上震击。3)无论随钻震击器在受拉或受压状态下钻进,都必须送钻均匀,严防溜钻或顿钻。(3)解卡1)向上震击当钻柱发生卡钻事故需上击时,按以下步骤进行。下放钻具直到指重表读数小于震击器以上钻具悬重3~5吨,使震击器回位(位于锁紧位置),如已为锁紧状态则不进行此步骤。进行本步骤操作时,也可在井口钻杆上划一刻线,下放一个上击行程也可确认震击器回到锁紧位置。以拉力G上提钻具产生震击。上击作业时拉力G的计算:一般方法是:震击器上部的钻柱悬重加上调定的上击吨位。但实际上影响这一负荷的因素较多,考虑到井壁摩擦阻力、泥浆阻力、开泵效应、指重表误差的影响,可用下式计算:定向井:G=G1-G2+G3+G4+G5+G6-G7G—上提拉力G1—原悬重(井内钻具)G2—震击器以下钻柱悬重G3—地面调定的上击吨位G4—泥浆阻力(约为上提拉力的5%)G5—摩擦阻力(约为上提拉力的10~20%)G6—指重表误差G7—开泵力(G7=泵压×开泵面积,开泵面积见表9-1)直井:可忽略部分阻力:G=G1-G2+G3+G4+G62)向下震击。当发生事故需下击时,按以下步骤进行:与上击时回位方法相同,使震击器回到“锁紧”位置(已处于锁紧状态的震击器不进行此步骤)。以压力G′下压钻具产生震击。下击作业时压力G′的计算:一般方法是:G′=地面调定的下击吨位+泥浆阻力+摩擦阻力+指重表误差+开泵力。震击器下击后,提升钻柱,使提升拉力大于震击器上部钻柱重量30~50kN,使震击器回位(位于锁紧状态),重复上述步骤可继续向下震击。当下击产生时,上击自动回位,因此提升钻柱延续时间不能过长,提升力不应大于向上震击时的提升力,以免产生不必要的上击。3)开泵力对安纳随钻震击器震击时上拉力、下压力的影响。工作中在泥浆循环时,由于钻头的水力压降,这使震击器产生一个向上的张力(开泵力G7),它影响着震击器震击启动时所需的上拉力、下压力,具体情况见表9-2。表9-2开泵力对安纳随钻震击器震击启动时所需上拉力、下压力之影响(震击器震击时实际上拉力应减少,下压力应增加吨位△F=△P·S)规格钻头压降MPa43/4〞61/4〞8〞(73/4〞)10.611.7621.223.5231.835.2842.447.045358.863.6610.5674.2712.3284.8814.0895.4915.841061017.6116.61119.36127.21221.12137.81322.88148.41424.641591526.4开泵面积cm2601001766、故障排除(1)上击不释放1)上击没有回位,可加大钻压;可延长释放时间或停止循环钻井液,使上击器易于回位。2)弯曲井眼中,井壁摩擦阻力大,使随钻震击器上部钻柱受阻,可延长释放时间或加大提升力。(2)下击不释放1)下击没有回位,应重新上提使其回位,或开泵循环使其易于回位。2)预调吨位大于加重载荷,应加大加重载荷。3)井眼弯曲或井深,钻柱重力没有传递到随钻震击器上,须追加下放力。五、现场维护保养1、随钻震击器上下钻台以及搬运时,要带好护丝,吊、放要平稳。2、在场地摆放检查时,用3~4根木方或钢管把随钻震击器垫平。若较长时间不用时,应将裸露在外面的丝扣,伸缩颈镀铬表面清洗干净,涂上防腐脂,戴上护丝或包好。3、随钻震击器每次起出后应检查油堵是否漏油和脱落,各部位丝扣有无刺坏断裂现象,本体有无弯曲变形。4、随钻震击器现场检查,出现判修、判废依据情况之一应回收修理或报废。六、维修1、解体(1)解体前,对照《工具跟踪卡》,重新测试上、下击震击吨位,判断内部零件损坏程度。(2)解体时,随钻震击器必须处在临界位置。(3)用卸扣机松动随钻震击器本体所有螺纹。并卸掉全部调节螺钉和锁紧螺钉。(4)夹紧上部控制筒,卸掉上部接头。(5)夹紧花键套筒,用专用尾部螺母扳手卸掉延长心轴上的尾部螺母。(6)夹紧中部套筒,卸掉上部控制筒。用油盆接住震击器内的硅油。补偿活塞随上部控制筒的卸脱从延长心轴上滑出而停留在上部控制筒内。(7)夹紧下部控制套筒,卸掉中部套筒,并取掉延长心轴上的活塞卡。(8)从心轴上卸脱中部套筒内的上弹簧套,注意弹簧套的装配顺序和方向。(9)卸掉上部定位衬套。(10)卸掉摩擦衬套。(11)卸掉摩擦卡瓦。(12)卸掉下部定位衬套。(13)卸掉间隔衬套。(14)卸掉中部套筒内的下弹簧套,注意弹簧套的装配顺序和方向。(15)夹紧花键套筒,卸掉下部控制筒。(16)夹紧花键套筒,用卸扣机卸松锁紧螺母。(17)卸掉心轴接头、运行轴和延长轴的组合件。并取下下击垫(43/4in没有)。(18)取出卡环,卸掉锁紧螺母。并取下上击垫(43/4in没有)。(19)夹紧花键套筒,把心轴拉出来。(20)卸掉压紧螺母,从花键套筒中取出扶正套和“V”型盘根。(21)从上控制筒中取出平衡活塞。(22)卸掉上部调节套(左旋螺纹)和下部调节套。(23)卸掉所有未曾卸掉的盘根和密封圈。(24)延长心轴的拆卸。延长心轴只有在需要更换的情况下,才能拆卸。拆卸时用260~315℃喷烤,均匀加热连接螺纹。2、零件鉴定(1)检查上部控制筒、延长心轴、下部控制筒、花键心轴的镀铬密封面,有深度大于0.25mm的刻痕、凹痕或不均匀磨损,应更换该零件。(2)每维修一次,所有的盘根和全部螺钉都应更换。(3)对所有套筒及花键心轴、运行轴、延长轴、上部接头应按SY/T5446与JB/T8468规定的方法进行无损检测,不合格者应更换;心轴内径腐蚀超过1mm应更换。发现有裂纹时,必须更换该零件。(4)连接螺纹表面和台肩面轻微碰伤,损伤小于0.25mm,可予修平,损伤影响密封性能时,应更换该零件。(5)定位套、磨擦衬套、间隔套,径向变形大于0.5mm时,应予更换。(6)磨擦卡瓦和运行轴,若磨擦幅棱角被磨钝或表面有刻痕,或径向变形大于0.5mm时都应予更换。(7)检查公母密封盘根骨架和扶正套,若发生变形,应予更换。(8)检查上、下两组弹簧套,有径向变形大于1.5°时和表面刻痕达1mm,都要更换。(9)活塞表面不得有拉痕,径向变形应小于0.5mm。(10)挠性接头的鉴定。对挠性接头的两端螺纹进行应按SY/T5446与JB/T8468规定的方法进行无损检测,不合格者应更换。发现有缺陷时,该挠性接头应予报废。若挠性接头中间焊接的抗磨金属被磨掉时,该挠性接头应停止使用。(11)检查水眼是否畅通;与钻具连接的螺纹应符合塔指Q/CNPC-TZ52的规定。(12)清洗所有零配件,清除和修复所有密封面和螺纹表面的毛刺和轻微损伤。(13)所用螺纹涂以铅基或锌基螺纹润滑油。密封面、盘根和“O”型密封圈涂以润滑脂。(14)用L-HM32抗磨液压油润滑调节套筒上的“O”型密封圈。3、装配(1)用压缩空气吹干花键套筒内表面。(2)轻微地用润滑脂涂抹花键套筒内表面,并安装好扶正套和密封盘根。注意盘根的密封方向。(3)把压紧螺母公扣的一端放于地面,润滑并从顶部按次序组装好“V”型盘根和公、母盘根(注意盘根的密封方向)。(4)把组装好的压紧螺母与花键套筒旋接。在未紧扣前,压紧螺母与花键套筒的两台肩端面应有2.3mm~4.5mm的间隙,若间隙过大,可减少1个盘根来调节,若间隙过小,压紧螺母台肩对密封圈没有压缩力,可在花健套筒内增加一个盘根。若两台肩端面周向间隙不均匀,可先把压紧螺母卸松几扣,再继续装配。(5)把套筒间及上部接头、调节套上的“O”型圈全部换掉。(6)夹紧花键套筒。检查花键套筒内的盘根,要求排列整齐,边缘不突出。把花键套筒的内径及密封表面都涂上润滑脂,套入花键轴。注意花键槽的方向要对正。(7)把上震击垫滑入花键轴(43/4in随钻震击器没有)。(8)把锁紧螺母(8in、61/4in随钻是左旋螺纹)旋在花键心轴上,并装上卡环。(9)把心轴接头连接在花键心轴上,并按规定扭距紧扣。注意安装两螺纹间的“O”型盘根。(10)若延长心轴被拆卸,应把延长心轴连接在卡瓦心轴上。两螺纹要涂抹螺纹锁紧剂,并按规定扭矩紧扣。(11)用48in管钳把锁紧螺母旋紧。检查锁紧螺母和心轴接头的外径是否有突起或工具的夹痕,若有,则用磨光机或细锉刀修平。(12)把下击垫滑入卡瓦心轴(43/4in随钻震击器没有)。(13)把下部调节套旋入下部控制筒。(14)轻微润滑下部控制筒内径和心轴接头外径,用铅基或锌基螺纹润滑油润滑螺纹,然后与花键套筒连接。(15)震击部分所有零件都刻有字母和箭头,组装时要严格按次序同方向装配。(16)把下弹簧套按次序同箭头方向装好,滑入心轴,并靠在下部调节套上。(17)按箭头方向装上间隔套并套在下弹簧套的外面。(18)按箭头方向装上下定位套。(19)按箭头方向把摩擦卡瓦套在心轴运行部分,并使它与运行轴上的棱带啮合。(20)使间隔套紧靠在下部控制套筒的顶端。反复调整花键心轴、运行轴的位置,并把调节套从下部控制筒中旋出,让它紧靠在弹簧套上,使弹簧套、定位套、摩擦卡瓦互相紧靠。保证卡瓦摩擦付起点到间隔套顶端的距离等于摩擦衬套摩擦付起点到摩擦衬套端面的距离(43/4〞规格为129.5mm、61/4〞规格为151.5mm、8〞规格为231mm)。(21)在摩擦卡瓦上涂一层硅油,把摩擦衬套套在摩擦卡瓦上,端面紧靠间隔衬套。(22)按箭头方向装上上定位套。(23)把上弹簧套按次序同箭头方向装好,滑入心轴,并靠在上定位套上。(24)用L-HM32抗磨液压油轻微润滑间隔套、摩擦衬套外表面,把中部套筒套上,同下部套筒连接。(25)(26)把上部控制套筒跟中部套筒连接好。转动上部调节套靠在弹簧套上,使全部组件都紧靠在一起,然后,回转调节套半圈。(27)把平衡活塞的密封盘根全部换掉,注意盘根的装配方向。(28)用L-HM32抗磨液压油润滑平衡活塞外径。然后,把它滑入上部控制套筒,装在延长心轴上。用尾部螺母扳手把尾部螺母装上并上紧。(29)把上部接头连接在上部控制筒上。(30)随钻震击器各螺纹间的连接扭矩见表9-3。表9-3随钻震击器各螺纹间上扣扭矩表规格型号套筒间kN·m(LBS·FT)密封螺母与花键套筒间kN·m(LBS·FT)花键心轴与心轴接头间kN·m(LBS·FT)卡瓦心轴与延长心轴间kN·m(LBS·FT)延长心轴与终端压帽间kN·m(LBS·FT)8〞(73/4〞)55.0(40000)19.5(14382)5.5(4000)1.1(663~811)0.36(500)61/4〞27.0(20000)13.5(9957)2.7(2000)0.8~1.0(590~737)0.36(500)43/4〞11(8000)6.7(4941)2.7(2000)0.6~0.9(442~663)0.36(500)4、注油(1)把顶部接头端朝上,斜放随钻震击器,卸掉两油堵(每修1次都要求换新)。(2)把回油管接在花键套筒上的油堵孔。把进油管接在上部控制筒的油堵孔。(3)用泵慢慢地把注满L-HM32抗磨液压油注入随钻震击器,并保证油堵孔朝上,把内部空气排净。(4)当油充满时,平衡活塞应靠在终端压帽上。把工具加压到1.4Mpa持续5min,平衡活塞未移动则可。(5)确信注满液压油后,上紧两油堵,检查各密封处,保证无渗漏。(6)加满油后,在两端接头上装上大型的塞子,并把水注入工具内,加压到3.5Mpa持续5min,以便检查是否漏油。5、调吨位(1)调吨位前,一定要按表9-3的紧扣扭矩值对套筒进行紧扣。(2)把随钻震击器放到实验架上,卸掉调节螺钉和锁紧螺钉,并使两孔朝上。(3)在试验架中,把上击负荷调在可产生该规格随钻震击器最大上击吨位的75%拉力为止。(4)慢慢地朝小吨位方向把调节套转大约1圈。然后从小吨位开始试调节。每转1个字母,测定1个对应值,并做好记录。(5)调节下击吨位,并做好记录。(6)拧紧调节螺钉和锁紧螺钉。6、验收(1)按调吨位规定放置好随钻震击器。(2)对照修理记录,重新做上、下击运行试验,若每1个字母对应的震击吨位误差不超过30KN,且所有值在表9-1范围内为合格。七、判修、判废依据按塔指Q/CNPC-TZ37-2003《安纳聚尔随钻震击器使用、维护及修理技术规程》:1、判修依据(1)正常钻井达到下面规定时,应回收修理。—井温高于190°C,工作240h;—井温为150~190°C,工作500h;—井温在150°C以下,工作720h。(2)震击器未到规定使用时间,但进行猛烈震击作业,或在起钻中发现震击器径向弯曲达到3°、螺纹损伤、漏油时,应回收修理。(3)当液压密封件出现故障时应回收检修。(4)存放时间超过十八个月,应更换全部密封件。2、判废依据(1)随钻震击器外径磨损、外筒内螺纹外径胀大超过表9-4规定,应予报废。表9-4外径磨损、外筒内螺纹外径胀大极限规格43/4〞61/4〞73/4〞8〞直径磨损量mm3.174.766.359.33外筒内螺纹外径胀大mm11.21.51.5(2)本体和心轴径向弯曲超过5°,应予报废。(3)无本体和心轴损检测有缺陷,应予判废。(4)本体和心轴不能再修复,应予判废。八、常见安纳心轴尺寸示意图为便于发生失效时,进行打捞作业,图9-3表示8〞、61/4〞、43/4〞安纳聚尔随钻震击器心轴尺寸。九、标准、规范SY/T5496-2000《震击器及加速器》、塔指Q/CNPC-TZ37-2003《安纳聚尔随钻震击器使用、维护及修理技术规程》。43/4〞61/4〞8〞43/4〞61/4〞8〞393232L3φ121φ159φ203d190151154.5L4φ88.9φ114φ149d2110181188L5φ83φ101.5φ123d3185310330L6φ72.7φ91φ115.8d4NC38NC46NC56M1φ72.7φ92φ115d5φ72.7φ85.5φ107.8d6φ76×6扣/寸(反)φ95×6扣/寸(反)φ120×4扣/寸(反)M2φ51.4φ60φ80D0254026442807L0φ76×6扣/寸φ90.3×6扣/寸φ114×4扣/寸M3172817951910L193810101007L2图9-3安纳随钻震击器心轴图9-3安纳随钻震击器心轴
第二节液压-机械式随钻震击器一、概述本节只介绍加拿大Wenzel“文策”公司的液压—机械一体式随钻震击器。“文策”随钻震击器集上、下震击作用于一体,具有稳定的工作性能和强大的上、下震击力,可解除钻井作业过程中发生的井下遇阻、遇卡等事故,是定向井、深井钻进作业中优选推荐的震击工具。WZSZS二、型号表示方法WZSZS名称代号:“文策”随钻震击器规格,用标称外径的毫米数表示改进次数代号WZ规格系列及性能参数见表9-名称代号:“文策”随钻震击器规格,用标称外径的毫米数表示改进次数代号,由厂家自定5,现有型号:8〞(73/4〞)、61/4〞、43/4〞。名称代号:“文策”随钻震击器规格,用标称外径的毫米数表示改进次数代号WZ名称代号:“文策”随钻震击器规格,用标称外径的毫米数表示改进次数代号,由厂家自定表9-5规格系列及性能参数型号43/4〞61/4〞8〞外径mm121159203水眼mm51.45771.4总长mm(锁紧位置)634365357244上击行程mm198152144.5下击行程mm205162176.5接头螺纹NC35、310NC50、410NC56、630最大抗拉负荷MN1.42.2=SUM(LEFT)3.6最大工作扭矩kN·m131520开泵面积cm260100176结构、工作原理1、结构“文策”随钻震击器是机械—液压结构,上击机构为液缸、阻力阀,位于随钻下部;下击机构为卡瓦、碟簧,位于随钻上部(如图9-4)。图9-4“文策”随钻震击器图9-4“文策”随钻震击器2、工作原理上击下放钻柱使震击器完全关闭(处于锁紧位置),按从小到大吨位顺序上提钻柱,迫使碟簧、液缸储能、延时,当心轴上行到解除阻力状态,钻柱中贮存的弹性势能转换成向上的动能,产生上击。重复上述过程,可使工具再次上击。下击上下活动钻柱使震击器完全关闭(处于锁紧位置),下放钻柱,使碟簧压缩贮能,当震击器所受压力大于震击器预定下击解锁力时,卡瓦从心轴上滑出,解除锁紧状态,产生下击。重复上述过程,可使工具再次下击。四、使用与操作1、下井前的检查2、连接随钻震击器在钻柱中连接位置的确定(1)随钻震击器应连接在钻柱中和点附近,推荐的钻柱组合如下:2根钻铤(外径不小于震击器外径)+“文策”随钻震击器(心轴端向上)+加长短节+2根钻铤(外径不大于震击器外径)。(2)在容易出现压差卡钻的地层,震击器应安装在井下钻柱组合相对靠上的位置,以防止震击器以上钻具发生卡钻。(3)在容易出现机械卡钻的区域,震击器在井底钻柱组合中的安装位置可以相对靠下,以提高震击器的工作能力。(4)震击器不能直接连接在扶正器上,至少在扶正器上有两根钻铤。震击器的连接应该避开钻柱中的变扣接头,应位于变扣接头上、下至少两个单根。震击器以上应该接入足够数量的钻铤、加重钻杆以提供足够的下击驱动力。(5)震击器以上钻柱外径不得超过震击器的外径,避免震击器以上发生卡钻,震击器失去解卡作用。3、下井使用(1)起下钻1)将随钻震击器用提升短节吊上钻台,严防碰撞。两端丝扣涂油,按连接的规定将随钻震击器连接在钻柱上。2)起下钻过程,不允许将任何夹持吊装工具卡在心轴光亮部分。3)下钻时应先开泵循环,再缓慢下放,防止下放遇阻或直通井底造成“人为下击”。若在下钻过程中发生遇卡情况,可启动震击器实施上击解卡。若震击器已产生下击,则向上轻提钻柱,将卡瓦回位,然后暂停作业数分钟,严禁猛提钻柱。4)随钻震击器起出钻台面时,应把外筒、心轴、油堵冲洗干净,检查密封件、油堵是否完好、上紧,防止油腔漏油,泥浆内侵,损环随钻。(2)正常钻进正常钻进作业中,“文策”震击器处于锁紧状态,为了提供一定的安全系数,震击器规定承受的载荷不得超过上击或下击解锁力的50%。在钻井液循环、钻头水力压降不同的情况下震击器的上击、下击解锁力是按线性规律变化的,延时过程中要观察是否出现最大上提力。“文策”随钻震击器推荐工作范围具体数据见下图9-5~图9-7。360kN315kN270kN180kN135kN90kN45kN045kN90kN135kN180kN05001000150020002500(Psi)图9-543/4"文策机械-液压随钻震击器推荐工作范围720kN630kN540kN450kN360kN270kN180kN90kN090kN180kN270kN360kN05001000150020002500(Psi)图9-661/4"文策机械-液压随钻震击器推荐工作范围990kN900kN810kN720kN630kN540kN450kN360kN270kN180kN90kN090kN180kN270kN360kN05001000150020002500(Psi)图9-78"文策机械-液压随钻震击器推荐工作范围(3)上下震击1)当钻柱发生卡钻事故需上击时,按以下步骤进行。下放钻具直到指重表读数小于震击器以上钻具悬重3~5吨,使震击器回位(位于锁紧位置),如已为锁紧状态则不进行此步骤。进行本步骤操作时,也可在井口钻杆上划一刻线,下放一个上击行程也可确认震击器回到锁紧位置。以力G上提钻柱,锁住绞车等待(1分钟左右)震击器释放。震击器上击强度由提升吨位控制。开始应用较低提升吨位,以后逐渐增加,在同一提升吨位上应多次震击以加强作用效果。最大提升吨位决不允许超过震击器以上钻柱重量与震击器上击最大释放吨位之和。在不同钻头水力压降的情况下,震击器上击最大释放吨位是不同的(见图9-5~图9-7),最大提升吨位应按不同钻头水力压降分别确定。G=震击器上部钻柱重量+震击器上击放吨位。2)下击下放钻柱,使随钻震击器心轴所受压力超过下击释放吨位即产生下击。在不同钻头水力压降的情况下,震击器的下击释放吨位不同(见图9-5~图9-7)。震击器下击后,提升钻柱,使提升拉力大于震击器上部钻柱重量3~5吨,使震击器回位(位于锁紧状态),重复上述步骤可继续向下震击。震击器下击后回位,提升钻柱延续时间不能过长,避免产生不必要的上击。(4)故障排除1)上击不释放a、震击器未能完全回位,在弯曲井眼中作业可加大向下负荷或停止循环泥浆。使上击易于回位。b、弯曲井眼中,井壁磨擦阻力大,上提拉力被消耗,可延长释放时间或加大上提拉力。c、行程到位不震击,有可能是震击器液缸油漏失或污染变质等,应加油或换油。2)下击不释放a、预调负荷大于加重负荷应加大加重负荷。b、井深或弯曲,钻柱紧贴井壁,钻柱重量没有传递到震击器上,须追加压力负荷。c、震击器没有回位,应重新上提使其回位,或开泵使其易回位。五、现场维护保养1、随钻震击器上下钻台以及搬运时,要带好护丝,吊、放要平稳。2、在场地摆放检查时,用3~4根木方或钢管把随钻震击器垫平。若较长时间不用时,应将裸露在外面的丝扣,伸缩颈镀铬表面清洗干净,涂上防腐脂,戴上护丝或包好。3、随钻震击器每次起出后应检查油堵是否漏油和脱落,各部位丝扣有无刺坏断裂现象。4、随钻震击器每次起出后应检查本体有无弯曲变形。5、随钻震击器现场检查,出现判修、判废依据情况之一应回收修理或报废。六、维修1、解体前的准备(1)冲净工具表面及水眼。(2)把工具放到试验架上进行上、下击吨位及上击液压延时测试,并作好记录。同时对照工具跟踪卡,判断内部零件的性能状况。(3)卸掉油堵放油,用干净的油桶把放出的油回收。2、解体(1)使工具处于拉开状态,在液压扭矩机上卸松各外筒间连接螺纹。(2)夹住阀心轴外筒,卸掉阀外筒。(3)夹住花键心轴,把专用尾座套在活塞上后,松掉活塞。取下计量阀及阀接头(8"及61/4"工具没有阀接头)。(4)夹住卡瓦外筒,卸掉阀心轴外筒。(5)夹住花键心轴,松掉阀心轴。(6)夹住连接外筒,卸掉卡瓦外筒。从卡瓦外筒中取出卡瓦、蝶簧、上下锁环及调节器(43/4"工具内部是垫片)。(7)夹住花键外筒,卸掉连接外筒。(8)夹住花键心轴,松掉卡瓦心轴,取下震击垫。(9)夹住花键心轴,取下花键外筒,从中取出裂开式轴承。(10)取下各部件上的密封盘根及耐磨环。3、零件鉴定(1)清洗所有零件,清除和修复零件所有密封面及螺纹表面的毛刺和轻微损伤。(2)对花键心轴、卡瓦心轴、阀心轴、花键外筒、连接外筒、卡瓦外筒、阀心轴外筒、阀外筒按SY/T5446与JB/T8468进行无损检测,注意连接螺纹,发现有伤,则更换该零件。(3)连接螺纹表面及台肩面损伤小于0.25mm,可予修复,大于0.25mm时,应更换该零件。(4)检查阀外筒镀铬密封面及阀心轴镀炭化钨工作面,有深度大于0.25毫米的刻痕、凹痕或不均匀磨损,均应更换该零件。(5)检查裂开式轴承、蝶簧及上下锁环,有深度大于0.25毫米的刻痕、凹痕或不均匀磨损,均应更换该零件。(6)检查卡瓦及卡瓦心轴棱带,有崩裂、变形现象及径向磨损应大于0.5毫米,则应予更换。(7)检查吨位调节器的公母接头,要求螺纹完好、锁钉锁紧牢靠、不应有变形现象。(8)检查花键心轴镀炭化钨密封面,要求光滑、不变形。(9)检查计量阀,要求计量阀畅通、堵钉牢靠,内外表面不得有拉痕,径向变形应小于0.25mm。计量阀与阀心轴是过盈配合,应保证0.02mm~0.05mm的过盈量。把计量阀与阀心轴外筒(43/4"工具是阀接头)的端面放上研磨膏对研,直至光滑以确保密封。(10)活塞表面不得有轻微拉痕,径向变形应小于0.25mm。(11)对挠性接头本体应按SY/T5446进行无损检测,发现有裂纹应报废。与钻具连接的螺纹应符合塔指Q/CNPCTZ52-2003的规定检验,若不符合规定或探伤有伤均应进行修复。检查挠性接头的弯曲度,径向弯曲度不得超过3°。(12)所有耐磨环、橡胶密封件、油堵均应进行更换。4、装配(1)装配之前将所有待装配件清洗干净,用压缩空气吹干。并注意整个装配过程要保持清洁。(2)将裂开式轴承、密封盘根装入花键外筒,并在其内表面涂上。(3)夹住花键心轴,在其密封面上涂一层80#机械油,将花键外筒套入花键心轴。(4)将震击垫套在花键心轴上,无槽的一端靠近花键外筒。(5)将卡瓦心轴连接在花键心轴上,并按规定扭矩紧扣(见表9-6)。表9-6文策随钻震击器各连接螺纹之间的紧扣扭矩规格型号(mm)外筒间(N·m)花键心轴与卡瓦心轴间(N·m)卡瓦心轴与阀心轴间(N·m)阀心轴与活塞间(N·m)43/4"1500069004800210061/4"3200014000970028008"5000018000120004600(6)将耐磨环装入卡瓦心轴接头凹槽内(开口错开),并在其表面涂上固定。(7)夹住花键外筒,装上连接外筒并按规定扭矩紧扣(见表9-6)。(8)在卡瓦心轴上依次装上上锁环、卡瓦、下锁环、蝶簧、吨位调节器(43/4"工具是垫片),套上卡瓦外筒,并按规定扭矩紧扣(见表9-6)。(9)装上阀外筒并旋紧。在震击器两端接上试验接头,吊到试验架上进行吨位测试,下击吨位不应超过表9-7中的值。(10)若震击器下击吨位按图9-5~图9-7达不到规定的要求,可卸下卡瓦外筒,取出吨位调节器进行调节后(43/4"工具是增减垫片厚度),再组装、测试,直到震击器吨位符合要求。吨位调节器的相对位置与震击器解锁吨位的关系见表9-8。(11)经调试震击器吨位符合要求后,将震击器的行程完全拉开。卸去阀外筒。表9-7各种规格文策随钻震击器下击吨位最大值规格(mm)43/4"61/4"8"下击最大吨位(kN)135180225表9-8吨位调节器的相对位置与震击器解锁吨位的关系吨位调节器、垫片不同规格工具下击解锁吨位的变化(kN)43/4"61/4"8"调节器上卸1圈/±90±135调节器上卸1个定位孔/±7.5±11.2垫片厚度增减1mm±27//(12)夹住花键心轴,接上阀心轴并按表9-6规定扭矩上紧。在阀心轴接头凹槽内装上耐磨环和密封盘根(开口错开),并在其表面涂上黄油。(13)夹住卡瓦外筒,套上阀心轴外筒并按表9-6规定扭矩紧扣。装上阀接头(8"及61/4"工具没有)和计量阀。(14)9-6(15)夹住阀心轴外筒,接上阀外筒并按表9-6规定扭矩紧扣。(16)装配过程中,要更换所有橡胶密封件,所有连接螺纹之间要涂以铅基或锌基密封脂。5、注油(1)把震击器拉开,花键外筒一端朝上15°斜放,卸掉阀外筒及阀心轴外筒上的油堵。(2)把进油管接在阀外筒的油堵孔,把回油管接在阀心轴外筒的油堵孔。(3)(4)换一个注油泵,把进油管接在卡瓦外筒的油堵孔,把回油管接在花键外筒的油堵孔。(5)(6)注满油后,把油堵扣缠上生胶带后用100N·m扭矩上紧。对震击器进行试压,最高加压到30Mpa,稳压5分钟,压降不超过0.5Mpa为合格。6、震击性能试验(1)把震击器两端带上试验接头后,放在试验架上。(2)由小到大逐渐加大吨位,对震击器机械解锁部分进行下击测试,下击吨位应与装配过程中测试的下击吨位相符。(3)按规定吨位对震击器上击进行测试,液压延时要求在30~90秒范围内。连续做3次,液压延时波动在±5秒为合格。(4)检验合格后,填写工具质量检验单、工具具跟踪卡及产品合格。七、判修、判废依据1、判修依据(1)正常钻井达到下面规定时,应回收修理。—井温高于190°C时,工作240h;—井温为150~190°C时,工作500h;—井温在150°C以下,工作720h。(2)震击器未到规定使用时间,但进行猛烈震击作业,或在起钻中发现减震器径向弯曲达到3°、螺纹损伤、漏油时,应回收修理。(3)当液压密封件出现故障时,应回收检修。(4)存放时间超过十八个月,应更换全部密封件。2、判废依据(1)随钻震击器外径磨损、外筒内螺纹外径胀大超过表9-9规定,应予报废。表9-9外径磨损、外筒内螺纹外径胀大极限规格43/4"61/4"8"直径磨损量mm3.174.769.33外筒内螺纹外径胀大mm11.21.5(2)本体和心轴径向弯曲超过5°,应予报废。(3)本体和心轴无损检测有缺陷,应予判废。(4)本体和心轴不能再修复,应予判废。八、常见“文策”心轴尺寸示意图为便于发生失效时,进行打捞作业,图9-8表示8〞、61/4〞、43/4〞“文策”随钻震击器心轴结构,打捞参数见表9-10。九、标准、规范SY/T5496-2000《震击器及加速器》、塔指Q/CNPC-TZ32-2003《文策随钻震击器修理技术规程》。图9-8图9-8“文策”随钻震击器心轴结构示意图参数说明43/4"61/4〞8〞A花键心轴心轴大端外径/长度121/680159/658203/642B电镀部分外径/长度98/534127/530158/562C花键部分大径/长度90/570116/570136/560D小端螺纹大径/长度76/11898/138114/140E心轴水眼直径/长度57/192457/192871/1932F锁紧心轴心轴大端外径/长度98/208127/208158/208G大端螺纹小径/长度74/10896/108110/108H硬化部分外径/长度76/141889/1418118/1418J心轴水眼直径/长度57/162657/162671/1626K阀体心轴心轴大端外径/长度98/140127/172158/172L大端螺纹小径/长度73/10486/104110/104M非配合区直径/长度76/31682/290110/290N硬化部分大径/长度79/12289/132118/120P心轴水眼直径/长度57/138857/89871/902表9-10“文策”随钻震击器心轴打捞参数单位mm第三节液压上击器一、概述YSJ型液压上击器是液压上击解卡工具。液压上击器利用钻具拉伸压缩液体产生弹性势能,弹性势能被释放产生向上的巨大的动载荷,以此达到打捞、取心等目的。它具有结构简单,震击力较大,回位容易,操作方便等优点。与YJQ型加速器一同使用,将能产生更佳的震击效果。二、型号表示方法名称代号:液压上击器规格,用标称外径的毫米数表示改进次数代号,由厂家自定YSJ名称代号:液压上击器规格,用标称外径的毫米数表示改进次数代号,由厂家自定YSJ规格系列及性能参数见表9-11,现有型号:YSJ70、YSJ46、YSJ44。表9-11规格系列及性能参数型号 参数YSJ70YSJ46YSJ44总长(mm)261321141986外径(mm)178121114水眼(mm)603838行程(mm)379290288最大工作扭矩(N·m)1960078404900最大提拉震击吨位(tf)753020最高工作温度(摄氏度)℃150150150接头扣型(API)51/2"FH、4"IF31/2"IF、NC3527/8"REG重量(kg)400200160密封压力(Mpa) 151515三、结构、工作原理1、结构YSJ型液压上击器基本结构如图9-9。2、工作原理在YSJ型液压上击器结构中,震击杆、上缸套和中缸套组成了一充满耐磨液压油的空腔,花键传递扭矩。其核心部位是,通过活塞和活塞环在向上运动的过程中产生液阻,使得钻具有足够的时间贮能。随着活塞环上窄缝的洩流,活塞继续缓慢运动至释放腔,当液压油的约束被解除之后,钻具贮存的弹性势能获得释放,巨大的动载荷随着震击垫打击上缸套的下端面而传递到被卡钻具上。由于设计有回位机构,使得震击作业能反复进行,见图9-10。四、使用、操作1、震击器下井前,应检查《工具跟踪卡》,确认合格后方可投入使用。图9-9液压上击器2、当钻具卡钻,需要向上震击解卡时,方能使用YSJ型液压上击器。使用上击器应尽可能靠近卡点,紧接在钻铤下面,在上击器的下端可接打捞工具(如打捞筒、打捞矛等)。图9-9液压上击器图9-10工作原理a、下放钻具,使上击器完全关闭,此时液压油畅通无阻的由活塞下方向上流动。b、上提钻柱,液压油流受阻贮能于钻柱之中。c、活塞向上活动到释放腔,受压液体解除约束,活塞快速向上运动。图9-10工作原理a、下放钻具,使上击器完全关闭,此时液压油畅通无阻的由活塞下方向上流动。b、上提钻柱,液压油流受阻贮能于钻柱之中。c、活塞向上活动到释放腔,受压液体解除约束,活塞快速向上运动。d、活塞快速向上移动,震击垫有力地撞到上缸套下端面时,一个向上的强大震击力打击在落鱼上。4、井下使用时钻具结构建议如下:(1)打捞作业钻具结构:打捞工具+安全接头+上击器+钻铤+加速器+钻柱。(2)取心作业钻具结构:取心筒+钻铤+安全接头+上击器+钻铤+钻柱。(3)地层试验中,封隔器卡钻时打捞钻具结构:地层试验器+安全接头+钻铤+上击器+钻铤+加速器+钻柱。5、具体操作方法:当打捞工具抓住井下落鱼(或打捞工具对上扣)之后,轻提钻具,使打捞工具紧紧地抓住落鱼。确认落鱼已被抓牢,就可进行震击作业,这时司钻再继续以一定速度和拉力上提钻具,达到所需震击提拉吨位,若未解卡,可继续使上击器回位,重复以上动作,进行震击解卡。但必须注意震击作业应该由低吨位开始,逐渐增加震击吨位。而且不得超过表9-11中规定的YSJ型液压上击器的最大震击提拉吨位。6、使用中常见故障的排除(1)如第一次震击不成功1)把钻柱上提到所需的吨位,然后刹住刹把,并固定在这个位置上,等待直到震击为止。有可能的话,增加提拉吨位,但不允许超过最大震击提拉吨位。2)如果第二次不震击则可能是因为上击器没有完全回位,此时应将钻具多下放1~2吨,直至完全关闭上击器。等待震击时间过长,可能是井身质量和井身情况所引起的,由于井壁磨擦阻力使钻具运动受阻。这现象在定向井和斜井中有尤其明显,只要适当增加提拉吨位,等待时间是可以缩短的。(2)震击力不大1)没有完全关闭上击器,应重新下放使其回位,或开泵使其易回位,再上提震击。2)上击器上部钻铤重量不够,应增加钻铤。3)没有配装YJQ型加速器,应与加速器配套使用。4)加快上提速度。5)采取上述措施之后,仍达不到要求,并且其震击力逐渐下降,则是上击器本身的原因所引起的。如液压油污染变质,则更换合格的耐磨液压油。如上击器的原因,则回收修理。五、现场维护保养1、使用后应清除泥污,检查油堵是否脱落漏油,两端螺纹有无损伤。2、不用时,应冲净心轴及冲管内面。擦干心轴表面,涂上钾基或锂基黄油,戴上护丝,用2根相同高度的垫木或钢管垫平,于防雨避晒、通风干燥处存放。3、现场检查,出现判修、判废依据情况之一应回收修理或报废。六、维修1、液压上击器只经短期合理使用,可按下列步骤进行维修。(1)清除内外表面泥沙和尘土。(2)向液压上击器内补充加油。(3)如果工具基本上充满油或补充油极少,只须检查从回油管线流出的油是否清洁,若非常清洁,卸下回油管,更换油堵的“0”型圈,拧上油堵、调试入库保存。(4)如果工具补充油很多,很可能是由于密封件已损坏,须按“拆卸、鉴定、装配、加油、调试”步骤把工具全部拆开检查、修理。2、拆卸(1)清除上击器内外表面的泥砂和尘土。(2)置上击器于拆装工作台上,虎钳夹持中缸套,大钳卸去下接头,卸下大油堵,用盛油桶接住流出的液压油。(3)用虎钳夹住上缸套,大钳卸去中缸套。(4)用管钳卸下导向杆,并取下活塞组件、震击垫。(5)用虎钳夹持震击杆卸下上缸套。(6)用专用工具弯头起子,从下接头、上缸套、活塞、震击杆上取下“0”型圈、垫圈和开口垫圈,检查它们是否有损坏、毛刺和磨损。若有损坏应更换。(7)用专用钳子,从活塞上取下活塞环。(8)卸下小油堵。(9)洗净各零件。3、零件鉴定(1)上接头、心轴、延长心轴、心轴体、花键体、连接体、压力体、下接头应按SY/T5446与JB/T8468进行无损检测。不合格者应更换。(2)连接螺纹轻微损伤及撞击面损伤深度小于0.3mm,可用细锉刀、油石和砂布修整,否则应更换相应零件。图9-11(3)密封总成各零件损伤必须更换新件。图9-11全部橡胶件均应更换新件。(4)与钻具连接的螺纹应符合塔指Q/CNPC-TZ52-2003的规定。4、装配(1)按图9-11所示,装配上缸套、下接头的密封总成;按图9-12所示,装配活塞内腔的密封总成。(2)由于开口垫圈和垫圈装入密封槽以前必须捏扁,使其外径变小。所以装入后先用弯头起子把开口垫圈和垫圈压平,再装入“0”型圈。最后分别用密封校正规校正,校正时可用手锤轻轻敲击(图9-12)。图9-12(3)活塞环的安装,把活塞立放在平台上,旁通漏孔在上方,用专用钳子夹住活塞环开口,并撑大开口,使环的内径略大于活塞外径,图9-12再送入槽沟里,同时要保证活塞环的小头端面,(既端面上有两个小圆点的那面)要对着旁通道漏孔。(4)装活塞(图9-13),把装了活塞环的活塞事先放入专用活塞套内,再把活塞套放入中缸套,然后把活塞从活塞套推出并轻击使之就位。(5)按拆卸相反顺序进行总装配。图9-13具体步骤按图9-14中1,2、3、4进行。图9-13装配时各大零件必须端平对中,以免粘扣。装配后,在拆装工作台上按表9-12上扣扭矩进行紧扣。表9-12液压上击器(YSJ)上扣扭矩表单位:kg·m型号YSJZ70YSJ46YSJ44外部筒体间联接300010001000上轴与中轴联接300200200中轴与下轴联接3002002005、注油液压上击器使用20﹟—40﹟抗磨液压油,注油时卸掉两个油堵,并使油堵孔朝上,然后按图9-15注油即可,加完油应上紧油堵,并液压上击器关闭。图9-14图9-14图9-156、地面试验图9-15(1)水压密封性试验将工具两端戴上密封试验接头,给水眼内打压15MPa水压(或油压),稳压5分钟,压降不超过0.5Mpa,为合格。(2)拉力试验接好拉力试验接头,将液压上击器置于试验架上,开始以附表9-13中低拉力负荷拉开,约在3~5分钟内释放,此过程应该均匀、平稳、缓慢、无急跳和爬行现象。并反复进行三次。接着调定为标准拉力,进行试拉3~5次,取平均的试验读出数,若不低于最低标准拉力均为合格。若不合格,应将产品拆卸检查,排除故障后再重新试验。表9-13试验数据单位:kN(tf)代号推荐井下最大提拉力地面试验低拉力标准拉力最低标准拉力YSJ44200(20)30(3)180(18)150(15)YSJ46300(30)40(4)260(26)200(20)YSJ70750(75)50(5)500(50)280(28)七、判修、判废依据1、判修依据(1)在起钻后发现外伤、弯曲、螺纹损伤超过塔指Q/CNPC-TZ52-2003有关规定时,应回收修理。(2)当液压密封件出现故障时应回收检修。(3)井场上存放时间超过18个月,应回收修理。2、判废依据(1)41/2″(114mm)和43/4″(121mm)上击器外径磨损超过3.17mm,7″(177.8mm)上击器外径磨损超过5.5mm,应予报废。(2)41/2″(114mm)和43/4″(121mm)上击器外筒内螺纹外径胀大大于1mm,7″(177.8mm)上击器外筒内螺纹外径胀大大于1.2mm,应予报废。(3)本体和心轴径向弯曲超过5°,应予报废。(4)本体和心轴无损检测有缺陷,应予判废。(5)本体和心轴不能再修复,应予判废。(6)震击器井下累计震击次数达500次,应予判废。八、标准、规范SY/T5496-2000《震击器及加速器》、塔指Q/CNPC-TZ39-2003《震击器使用维护规程》、塔指Q/CNPC-TZ24-2003《震击器修理技术条件》。
第四节超级震击器一、概述超级震击器是一种上击震击解卡工具,该工具应用了液压和机械原理,结构紧凑,性能稳定便于调节,使用方便。二、型号表示方法名称代号:超级震击器规格,用标称外径的毫米数表示改进次数代号,由厂家自定CS名称代号:超级震击器规格,用标称外径的毫米数表示改进次数代号,由厂家自定CS规格系列及性能参数见表9-14,现有型号:CSJ80Ⅱ、CSJ62Ⅱ、CSJ46Ⅱ。表9-14规格系列与性能参数型号参数CSJ441ⅡCSJ46ⅡCSJ62ⅡCSJ70ⅡCSJ76ⅡCSJ80Ⅱ外径mm114121159178197203内径mm515157607878井下最大提拉力kN(tf)300(30)400(40.82)700(71.43)900(91.84)1200(122.4)1200(122.4)拉开行程mm305305320320330330最高工作温度,C150150150150150150井下工作扭矩kN·m99.814.714.719.819.8总长mm388238823977404543284328接头扣型NC31NC354IF5l/2FH65/8REGNC56重量Kg300340420480560620三、结构及工作原理结构CSJⅡ型超级震击器结构见图9-16。2、工作原理图9-17工作原理图9-16超级震击器CSJⅡ型超级震击器是通过锥体活塞在液缸内的运动压缩液体和钻具被提拉贮能来实现上击动作。安装在超级震击器上方的钻具被提拉时,超级震击器的锥体活塞压缩液体,由于锥体活塞与密封体之间的阻尼作用,为钻具贮能提供了时间。当锥体活塞运动到释放腔时,随着高压液压油瞬时卸荷,钻具突然收缩图9-17工作原理图9-16超级震击器产生向上的动载荷。为被卡的钻具提供巨大的打击力,见图9-17。四、使用、操作1、CSJⅡ型超级震击器除用于打捞作业外还用于取心作业。图1超级震击器(1)打捞作业图1超级震击器当用于打捞操作时,CSJⅡ型超级震击器应直接地安装在接近卡点的钻铤柱的下方。为了获得更大的动载荷,在CSJⅡ型超级震击器的下井作业时,可与加速器配套使用。注意:加速器安装在超级震击器上方第四根钻铤的范围之内。(2)取心作业CSJⅡ型超级震击器通常应安装在取心工具的上方。这时只要给钻柱一个中等的拉力,就能够提供一次足够震断岩心的比较轻的冲击力,比直接拉断岩心,有利于取心作业。井下使用时钻具结构建议如下:打捞作业钻具结构:打捞工具+安全接头+超级震击器+钻铤+加速器+钻柱。取心作业钻具结构:取心筒+安全接头+超级震击器+钻铤+钻柱。2、下井前的准备(1)震击器下井前应按跟踪卡检查核对,准确无误后,方可下井。(2)检查油堵及调节销钉是否上紧。(3)在安装有CSJⅡ型超级震击器的钻具组合中,超级震击器的上方应装有100米左右的钻铤,尤其在浅井中作业更为重要。3、使用方法(1)当确认井下卡钻事故的性质需要向上震击时,才能使用震击器。这时应从卡点倒开或爆炸松扣并提起钻具。然后按上述的钻具组合,连接好打捞钻具,进行打捞作业。当打捞工具抓紧井下落鱼之后,就可以进行震击作业。(2)下放钻柱使压在超级震击器心轴上的力约3~4吨,使超级震击器关闭。(3)提钻震击,操作者以一定的速度和拉力上提钻具,使钻具产生足够的弹性伸长,然后刹住刹把,等待震击。由于井下情况各异,产生震击的时间也从几秒至几分钟不等。产生震击之后,若需进行第二次震击,应下放钻具关闭震击器,再向上提拉进行第二次震击并可以进行反复多次的震击。4、操作中注意事项(1)井下震击应从较低吨位开始,逐渐加大,进行重复震击,但不允许大于表9-14所规定的井下最大提拉力。(2)若第二次震击不成,应继续下放钻柱,使超级震击器完全关闭,再进行上提,等待震击。(3)提高震击力的方法震击力不仅仅与上提拉力有关,而且与上提钻具的速度、震击器以上钻具的重量、井身质量等因素有关,因此上提速度越快,震击器以上钻具重量较大,井身质量越好,所产生的震击力也就越大。(4)超级震击器提出井眼时通常是处于打开位置,完成钻台维修之后,应当关闭震击器。一但关闭就应当从吊卡上取下,不能再在它下方悬挂重物,因此时超级震击器可以被拉开而酿成损坏钻台设备,甚至砸伤工作人员事故。五、现场维护保养1、使用后应清除泥污,检查油堵是否脱落漏油,两端螺纹有无损伤。2、不用时,应冲净心轴及冲管内面,排气孔内的泥浆用软管喷嘴放进去冲洗干净。擦干心轴表面,涂上防锈钾基或锂基黄油,戴上护丝,用2根相同高度的垫木或钢管垫平,于防雨避晒、通风干燥处存放。3、现场检查,出现判修、判废依据情况之一应回收修理或报废。六、维修图31、超级震击器只经短期合理使用,可按下列步骤进行维修。图3(1)清除内外表面泥沙和尘土。(2)在试验架上拉开超级震击器。(3)向超级震击器内补充加油。(4)如果工具基本上充满油或补充油极少,只须检查从回油管线流出的油是否清洁,若非常清洁,卸下回油管,更换油堵的“0”型圈,拧上油堵。(5)如果工具补充油很多,很可能是由于密封件已损坏,须按“拆卸、鉴定、装配、加油、调试”步骤把工具全部拆开检查、修理。2、拆卸(1)首先在试验架上将震击器完全拉开,使得锥体活塞位于压力体的释放腔内。然后将超级震击器置于拆装工作台上进行卸扣。(2)将震击器吊夹于虎钳上,夹持部位应在压力体中部油堵下方,用大钳卸下冲管体。(3)卸开下油堵,在油堵处用盛油桶接住液压油,将虎钳夹住连接体,用大钳卸下压力体,从压力体内腔取出浮子。如果浮子留在冲管上,也同样将它卸下。(4)用管钳卡紧冲管上端的六方部位,卸下冲管。再小心地移出密封体,锥体活塞和旁通体。(5)虎钳卡紧在花键体中部,用大钳卸掉连接体。(6)继续卡紧花键体,卸下上接头。(7)夹持不变,卸开花键体与心轴体间螺纹联接(注意:此处是反扣),然后从花键体上端卸下心轴体。(8)卸下下心轴,然后从花键体上端卸下上心轴,随后将花键体从虎钳上移下。(9)取下所有零件上的密封件。使用专用工具时应注意切勿损伤密封槽和密封工作面。3、检查与修理(1)所有拆下的金属件经清洗后,进行外观检查,包括丝扣部位是否有锈蚀,凹陷、碰伤、弯曲、毛刺、裂纹等缺陷。若轻微不影响性能可进行修复,严重则应更换零件。(2)认真检验密封件和密封部位,更换密封件。对密封部位视其表面情况,决定是修复,还是更换。(3)检查连接丝扣,包括两端接头扣,有无刻痕、毛刺、胶合现象,如有应清除,并进行丝扣跑合,严重则应更换零件。4、装配(1)所有丝扣均要涂丝扣油,花键涂润滑脂。建议每拆装一次应全部更换密封件。(2)与拆卸相反,先将所有的密封件分别装在各零件上。注意:1)心轴体上及下心轴上端密封型式各规格稍有区别,见图9-18。2)密封体内除CSJⅡ46型装两只“O”型圈外,其余规格均为密封体油封,装配时应注意将承压方朝向锥体端。3)连接体下端内孔盘根装配时应注意盘根方向,其承压朝向压力体端。4)所有装有金属斜挡圈及挡圈处均应用密封校正规校正后方可装配,见图9-19。(3)将上心轴夹在虎钳上,夹持部位为花键上方的圆台,从心轴上端装入心轴体,然后再装上上接头。图9-18心轴处与下心轴端部密封形式(4)夹住上接头从上心轴下端装入花键体,然后再装上下心轴。图4图9-18心轴处与下心轴端部密封形式图4(5)夹持在花键体中部,将上下心轴按表9-15规定的紧扣扭矩紧扣,夹持位置为下心轴上端六方处。(6)在下心轴上装上旁通体、锥体、密封体,然后装上冲管,按表9-15规定的紧扣扭矩紧扣。(7)再装上压力体。(8)安装浮子和冲管体。(9)配戴好相应的护丝。4、注油超级震击器使用L—HM32抗磨液压油,注油时应使震击器处于拉开状态。卸掉两个油堵,并使油堵孔朝上,然后按图9-20注油即可,加完油应上紧油堵并使震击器关闭。5、地面试验(1)水压密封性试验将工具两端戴上密封试验接头,给水眼内打压15MPa水压(或油压),稳压5分钟,压降不超过0.5Mpa,为合格。(2)拉力试验图9-20注油图9-19接好拉力试验接头,将震击器置于试验架上,开始以表9-16中低拉力负荷拉开,约在3~5分钟内释放,此过程应该均匀、平稳、缓慢、无急跳和爬行现象。并反复进行三次。接着调定在标准拉力,进行试拉3~5次,取平均的试验读出数,若不低于最低标准拉力均为合格。若不合格,应将产品拆卸检查,排除故障后再重新试验。图9-20注油图9-19表9-15紧扣扭矩单位:kN·m(tf·m)代号外筒本体联结螺纹和上接头与心轴联结螺纹紧扣扭矩冲管与下心轴、上心轴与下心轴联接螺纹紧扣扭矩CSJ44Ⅱ9.8(1.0)2.0(0.2)CSJ46Ⅱ12.7(1.3)2.0(0.2)CSJ62Ⅱ24.5(2.5)2.5(0.25)CSJ70Ⅱ34.3(3.5)2.9(0.3)CSJ76Ⅱ49.0(5.0)3.9(0.4)CSJ80Ⅱ49.0(5.0)3.9(0.4)表9-16试验数据单位:kN(tf)代号推荐井下最大提拉力地面试验低拉力标准拉力最低标准拉力CSJ44Ⅱ300(30)55(5.5)160(16)100(10)CSJ46Ⅱ400(40.82)70(7.14)280(28.6)200(20.4)CSJ62Ⅱ700(71.43)90(9.18)450(45.9)350(35.7)CSJ70Ⅱ900(91.84)100(10.2)500(51)400(40.82)CSJ76Ⅱ1200(122.45)150(15.3)650(66.3)450(45.9)CSJ80Ⅱ1200(122.45)150(15.3)650(66.3)450(45.9)七、判修、判废依据1、判修依据(1)在起钻后发现外伤、弯曲、螺纹损伤超过塔指Q/CNPC-TZ52-2003有关规定时,应回收修理。(2)当液压密封件出现故障,应回收检修。(3)井场上存放时间超过18个月,应回收修理。2、判废依据(1)CSJ46Ⅱ、CSJ62Ⅱ、CSJ80Ⅱ超级震击器外径磨损、外筒内螺纹外径胀大超过表9-17规定,应予报废。(2)本体和心轴径向弯曲超过5°,应予报废。(3)本体和心轴无损检测有缺陷,应予判废。表9-17外径磨损、外筒内螺纹外径胀大极限规格CSJ46ⅡCSJ62ⅡCSJ80Ⅱ直径磨损量mm3.174.769.33外筒内螺纹外径胀大㎜11.21.5(4)本体和心轴不能再修复,应予判废。(5)震击器累计井下震击次数达500次,应予判废。八、标准、规范SY/T5496-2000《震击器及加速器》、塔指Q/CNPC-TZ39-2003《震击器使用维护规程》、塔指Q/CNPC-TZ24-2003《震击器修理技术条件》。HYPERLINK
第五节液压加速器一、概述YJQ型液压加速器是为液压上击器、超级震击器增加震击功能而设计的井下工具。它必须和CSJ型超级震击器或YSJ型液压上击器联合使用。工作时能对接在其下方的钻铤和上击器(超级震击器)上部起加速作用,以获得对卡点更强大的震击力,同时可以减少震击之后钻柱回弹时的震动。二、型号表示方法名称代号:液压加速器规格,用标称外径的毫米数表示改进次数代号,由厂家自定YJQ名称代号:液压加速器规格,用标称外径的毫米数表示改进次数代号,由厂家自定YJQ规格系列及性能参数见表9-18,现有型号:YJQ80、YJQ62、YJQ46。表9-18规格系列及性能参数型号YJQ44(YJQ114)YJQ46(YJQ121)YJQ56(YJQ146)YJQ62(YJQ159)YJQ70(YJQ178)YJQ80(YJQ203)外径mm114121146159178203水眼直径mm383851576078拉开总长mm363834883972471340394579行程mm203~216226~234330325~338311~320328~341接头螺纹NC31NC35NC404IF51/2FHNC56井内最大抗拉负荷MN(tf)0.78(80)0.98(100)1.3(132)1.27(130)1.47(150)1.766(180)密封压力MPa202020202020拉开全行程力MN(tf)0.245~0.294(25~30)0.294~0.343(30~35)0.343~0.392(35~40)0.6076~0.6566(62~67)0.735~0.833(75~85)0.5096~0.588(52~60)三、结构、工作原理1、结构YJQ型液压加速器的结构如图9-21所示。心轴与缸套之间充满了具有高压缩指数的2、工作原理钻具上提,钻具伸长,加速器的密封总成向上移动,硅油被压缩,象弹簧被压缩一样,硅油中贮存了能量。继续上提钻具,上击活塞运动到卸油槽时,尤如一根上下二端拉紧的橡皮筋,下端突然释放,橡皮筋会迅速地弹上去一样,伸长的钻具恢复弹性变形使加速器下部以及接在其下方的钻铤和上击器(超级震击器)上部一起向上运动,与此四、使用、操作下井前的准备(1)加速器下井前应按跟踪卡检查核对,准确无误后,方可下井。图9-21液压加速器(2)检查油堵及调节销钉是否上紧。图9-21液压加速器2、使用(1)YJQ型加速器与上击器(超级震击器)一同使用,在上击器(超级震击器)与加速器之间接3~5根钻铤,就能产生显著的震击效果。打捞工具+安全接头+上击器(超级震击器)+钻铤+加速器+钻柱。(2)当打捞工具抓紧井下落鱼之后,就可以进行震击作业。(3)加速器配合上击器、超级震击器的具体操作参照上击器、超级震击器的使用、操作。3、操作中注意事项井下震击应从较低吨位开始,逐渐加大,直到解卡。但不能大于表9-18所规定的井下最大提拉力。五、现场维护保养1、使用后清除泥污,检查油堵是否脱落漏油,两端螺纹有无损伤。2、不用时,应冲净心轴及冲管内面,排气孔内的泥浆用软管喷嘴放进去冲洗干净。擦干心轴表面,涂上防锈钾基或锂基黄油,戴上护丝,用2根相同高度的垫木或钢管垫平,于防雨避晒、通风干燥处存放。3、现场检查,出现判修、判废依据之一应回收修理或报废。六、维修图9-22工作原理1、加速器只经短期合理使用,可按下列步骤进行维修。图9-22工作原理(2)向加速器内补充加油。(3)如果工具基本上充满油或补充油极少,只须检查从回油管线流出的油是否清洁,若非常清洁,卸下回油管,更换油堵的“0”型圈,拧上油堵。(4)如果工具补充油很多,很可能是由于密封件已损坏,须按“拆卸、鉴定、装配、加油、调试”步骤把工具全部拆开检查、修理。图9-232、拆卸图9-23(2)用液压拆装工作台的钳口夹住中缸套(注意不要损坏油堵孔),拧松并卸下下接头。流出的硅油盛入事先准备好的干净容器里。(3)用管钳夹紧导向杆末端,拧松导向杆。(4)用液压拆装工作台的钳口夹紧上缸套,拧松并旋转卸下中缸套。接住流出的硅油。(5)卸下导向杆,并转动地取下盘根下压圈、“V”型盘根、盘根上压圈、继后拧下震击垫。(6)用液压拆装工作台的钳口夹紧上接头(注意不要夹坏大油堵),拧松并卸下上缸套。接住流出的硅油。图9-24(7)松开钳口,用转动方法取下上接头。图9-24(8)用专用弯头起子,从上接头、上缸套、上接头、心轴上取出“O”型圈。检查垫圈、开口垫圈是否有损坏、毛刺或磨损,损坏的应更换。(9)用三用扳手拧下上接头、中缸套上的油堵。注意:拆卸零件时不要磕碰、划伤密封表面。3、装配(1)检查所有零件,如发现某部位有毛刺,特别是连接螺纹,应用什锦锉、油石或砂布等工具去毛刺,修整光洁并清洗干净。更换损坏或磨损不能再继续使用的零件。(2)洗净各零件,装配密封件1)开口垫圈、垫圈、“O”型圈在密封槽里的位置如图9-23所示;2)垫圈装入密封槽后,用弯头起子压平,使它贴在开口圈上(见图9-24);3)二个密封槽内的零件均安装完后,用密封校正规校正。校正时可用手锤轻轻敲击(见图9-23)。(3)按拆卸相反顺序进行装配。具体步骤按图9-25中l、2、3、4、5。装配时各配合部位及连接部位涂少量MoS2锂基润滑脂,各大零件装配时须端平对中,以防损坏图9-25装配步骤螺纹。装配完毕后在液压拆装工作台上用表9-19额定扭矩拧紧各连接部位。图9-25装配步骤4、加油油品名称:201—100二甲基硅油。注意:回收的硅油可以再次使用,但必须用100目铜网过滤,除去固体杂质。图9-26注油按图9-26所示方法注油。图9-26注油(1)将加速器完全关闭后,水平放位置,并使有上、下油堵孔的一侧朝上。(2)把加油装置的进油管接在下油堵孔上,向加速器加油,使加速器顶开(小规格的需拉开)75~100mm。(3)卸下进油管装上回油管,再把进油管接到朝上的油堵孔上,向加速器加油,在油压的推动下使加速器关闭(小规格的需推闭)。(4)卸下回油管,装上并拧紧下油堵(不要上得过紧以防滑扣)。再把
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