專利名稱：射流脈動(dòng)發(fā)生器及其沖錘裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及石油勘探鉆井用的鉆井工具，具體地為一種射流脈動(dòng)發(fā)生器及其 沖擊錘裝置，主要用于硬巖石地層或深井的鉆探，應(yīng)用于石油勘探、地質(zhì)資源勘測(cè)等方面。
背景技術(shù)：
現(xiàn)階段油氣及地質(zhì)勘探鉆井的方法是旋轉(zhuǎn)鉆進(jìn)，當(dāng)鉆遇深井地層和鉆遇硬巖石層 時(shí)，由于地層巖石的可鉆性差，鉆進(jìn)速度較低。目前使用的射流脈動(dòng)沖擊錘為旋轉(zhuǎn)剪切破巖 為主、非周期性地沖擊壓碎破巖為輔的鉆井方法，提供周期性脈動(dòng)沖擊載荷，可以提高了鉆 進(jìn)速度，但因易損部件壽命短，而沒有得到廣泛使用。其主要結(jié)構(gòu)為分體式組合結(jié)構(gòu)，包括 脈沖發(fā)生器、信號(hào)傳輸通道、活塞機(jī)構(gòu)和沖錘機(jī)構(gòu)。目前正在使用的射流脈動(dòng)沖擊錘存在以下缺陷1、脈沖發(fā)生器結(jié)構(gòu)復(fù)雜。采用了分體式組合結(jié)構(gòu)，誤差較大，并存在間隙，泥漿射 流穿過間隙時(shí)易損壞該發(fā)生器。在多相流體(液、固、氣)中，水擊壓力波衰減很嚴(yán)重，尤 其是在固相含量較高、粘度較高、粘滯性較強(qiáng)、耗散系數(shù)較大的結(jié)構(gòu)流體中，水擊壓力波無 法在通道中傳播，因而也就無法作用射流，并無法使射流改變流道，導(dǎo)致沖擊器無法連續(xù)工 作；2、活塞機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理，活塞機(jī)構(gòu)與脈沖發(fā)生器存在間隙。泥漿射流，進(jìn)入活塞缸 套后，當(dāng)泥漿射流換向時(shí)，部分固體顆粒不會(huì)沿著曲折的射流流體通道被排出，殘留在活塞 缸套中，另外還有部分固體顆?？ㄔ诨钊麢C(jī)構(gòu)與脈沖發(fā)生器的間隙中。實(shí)踐證明，殘留的固 體顆粒積少成多，積聚在缸套和間隙中，使活塞無法運(yùn)動(dòng)，致使沖擊器無法工作；3、沖錘機(jī)構(gòu)與活塞桿之間的配合是錐面配合，主要依靠錐面之間的預(yù)緊摩擦，保 持連接。實(shí)踐證明由于泥漿進(jìn)入錐面起到了潤(rùn)滑作用，減少了錐面的摩擦力，以及振動(dòng)等 原因，使活塞桿與沖錘脫離連接，導(dǎo)致沖錘不能正常工作。4、另外，泥漿射流具有很強(qiáng)的切割、磨削和沖蝕能力，現(xiàn)有的射流式?jīng)_擊器，在高 速射流流道口，沒有采用耐磨削、抗沖蝕的高硬度硬質(zhì)合金，或者沒有采用整體結(jié)構(gòu)的硬質(zhì) 合金構(gòu)件，致使射流元件和沖擊器壽命很短，無法滿足鉆井需要。
發(fā)明內(nèi)容為解決現(xiàn)有的射流脈動(dòng)沖擊錘存在的缺陷，本實(shí)用新型提供了一種經(jīng)濟(jì)、實(shí)用、高 效的射流脈動(dòng)發(fā)生器，以及以本發(fā)明射流脈動(dòng)發(fā)生器為基礎(chǔ)的沖錘裝置。本實(shí)用新型提供了一種射流脈動(dòng)發(fā)生器，由發(fā)生器本體和噴嘴采用固定連接構(gòu) 成；其中，發(fā)生器本體由發(fā)生器基體和左右壓蓋及連接螺栓構(gòu)成；噴嘴是由硬質(zhì)合金加工 為一整體。作為上述技術(shù)方案的改進(jìn)，其中噴嘴為一個(gè)圓臺(tái)狀或圓柱狀，其內(nèi)孔為變徑的流 線型，其入口的截面為圓形，出口的截面為曲邊矩形。作為上述技術(shù)方案的改進(jìn)，其中發(fā)生器基體為一釘子形體，由一塊鋼結(jié)合金的圓柱體，或者合金鋼的圓柱體加工而成；釘子形體的圓柱體上有密封機(jī)構(gòu)，圓柱體的中心有一 個(gè)圓錐入口、曲邊矩形出口的錐型孔，圍繞著中心孔，有四個(gè)對(duì)稱分布的圓孔，其中兩個(gè)是 螺紋孔，另兩個(gè)是射流通孔；釘子形體的矩形體上有兩個(gè)射流通道、若干個(gè)螺栓通孔、兩個(gè) 壓力波信號(hào)通道，兩通道的出口分別安裝在曲邊矩形出口的兩側(cè)。本實(shí)用新型另外還提供了一種沖錘裝置，其包括由射流脈動(dòng)發(fā)生器、活塞機(jī)構(gòu)和 沖錘機(jī)構(gòu)順序連接而成；其中，射流脈動(dòng)發(fā)生器由發(fā)生器本體和噴嘴采用固定連接構(gòu)成； 發(fā)生器本體由發(fā)生器基體和左右壓蓋及連接螺栓構(gòu)成；噴嘴是由硬質(zhì)合金加工為一整體； 活塞機(jī)構(gòu)是由活塞、活塞套、活塞桿及壓蓋構(gòu)成；沖錘機(jī)構(gòu)是由沖錘、砧子和沖錘外套組成。作為上述沖錘裝置技術(shù)方案的改進(jìn)，其中射流脈動(dòng)發(fā)生器的噴嘴為一個(gè)圓臺(tái)狀或 圓柱狀，其內(nèi)孔為變徑的流線型錐形孔，其入口的截面為圓形，出口的截面為曲邊矩形。作為上述沖錘裝置技術(shù)方案的改進(jìn)，其中發(fā)生器基體為一釘子形體，由一塊鋼結(jié) 合金的圓柱體，或者合金鋼的圓柱體加工而成；釘子形體的圓柱體上有密封機(jī)構(gòu)，圓柱體的 中心有一個(gè)圓錐入口、曲邊矩形出口的錐型孔，圍繞著中心孔，有四個(gè)對(duì)稱分布的圓孔，其 中兩個(gè)是螺紋孔，另兩個(gè)是射流通孔；釘子形體的矩形體上有兩個(gè)射流通道、若干個(gè)螺栓通 孔、兩個(gè)壓力波信號(hào)通道，兩通道的出口分別安裝在曲邊矩形出口的兩側(cè)。作為上述沖錘裝置技術(shù)方案的改進(jìn)，其中，活塞的柱面上加工有螺旋凹槽，并與缸 套內(nèi)柱面形成間隙配合；活塞桿柱面與缸蓋的中心孔形成間隙配合，在活塞桿上有排屑環(huán)， 當(dāng)排屑環(huán)移至缸蓋中心孔時(shí)，彼此間隙增大，便于排出積存在缸套中的固相顆粒；活塞桿 的一端是錐形體，錐形體的端部有個(gè)圓槽通孔；活塞的另一端有凸臺(tái)，與活塞和活塞桿是一 整體；活塞套與射流脈動(dòng)發(fā)生器本體通過螺栓連接。作為上述沖錘裝置技術(shù)方案的改進(jìn)，其中，沖錘機(jī)構(gòu)的沖錘是一圓柱體，一端部有 一圓錐孔，圓錐孔的底部有橫穿軸線的徑向圓孔和一個(gè)泄流孔；圓錐孔與活塞桿的錐體插 接，并通過沖錘上的徑向圓孔和活塞桿上的通孔，一個(gè)銷定將活塞桿和沖錘連接；沖錘的另 一端的圓柱面上安裝有扶正塊。作為上述沖錘裝置技術(shù)方案的改進(jìn)，其中，砧子是一園臺(tái)體，其一端有一圓錐盲 孔，另一端有四個(gè)行星孔，分別與圓錐孔相通。技術(shù)效果1、改進(jìn)后的射流脈動(dòng)沖擊錘能夠大幅度提高深井巖層、高陡構(gòu)造帶地層、易斜地 層等硬地層鉆井速度，降低鉆井成本；2、改進(jìn)后的射流脈動(dòng)沖擊錘能夠大幅度提高其使用壽命，滿足石油鉆探的需要；3、改進(jìn)后的射流脈動(dòng)沖擊錘能夠大幅度延長(zhǎng)鉆頭的使用壽命，提高鉆頭進(jìn)尺，減 少鉆頭的用量；4、改進(jìn)后的射流脈動(dòng)沖擊錘能夠有效防斜，提高鉆井質(zhì)量；5、改進(jìn)后的射流脈動(dòng)沖擊錘能夠大幅度減弱鉆柱振動(dòng)，避免鉆柱的蹩跳；6、改進(jìn)后的射流脈動(dòng)沖擊錘能夠有效輔助加鉆壓，提高鉆進(jìn)時(shí)效；7、改進(jìn)后的射流脈動(dòng)沖擊錘能夠大幅度提高新型震源，為隨鉆聲波測(cè)井提供有規(guī) 律的震動(dòng)波。

圖1射流脈動(dòng)沖擊錘結(jié)構(gòu)圖。圖1A、射流脈動(dòng)沖擊錘主剖視圖；圖1B、射流脈動(dòng)沖擊錘左剖視圖。圖1中、上接頭1、脈動(dòng)發(fā)生器外套2、硬質(zhì)合金聚能噴嘴3、射流脈動(dòng)發(fā)生器本體 4、活塞缸套5、活塞6、缸蓋7、分水嶺組合體8、沖錘9、砧子10、沖擊器外套11、內(nèi)八方接頭 12、外八方接頭13、卡環(huán)14、密封圈15、密封墊16、密封圈18、密封圈19、密封圈20、泥漿通 道23、活塞桿與沖錘連接銷釘24、射流出口 26、連接接頭27、螺栓56、密封圈60、螺栓71、螺 栓81。圖2、射流脈動(dòng)發(fā)生器結(jié)構(gòu)圖和沖錘裝置結(jié)構(gòu)圖圖2A、射流脈動(dòng)發(fā)生器結(jié)構(gòu)圖和沖錘裝置結(jié)構(gòu)圖的主剖視圖圖2B、射流脈動(dòng)發(fā)生器結(jié)構(gòu)圖和沖錘裝置結(jié)構(gòu)圖的左剖視圖圖2中、硬質(zhì)合金聚能噴嘴3坐放在射流脈動(dòng)發(fā)生器本體4的中心孔中，并通過螺 栓71連接；射流脈動(dòng)發(fā)生器本體4插入活塞缸套5的駝峰體35之間，并通過螺栓61連接； 活塞6的活塞桿47端部的錐體77插入沖錘9端部的錐形孔79中，并通過沖錘連接銷釘24 穿過活塞桿47端部的通孔48和沖錘9的端部錐孔79上的徑向圓孔55，實(shí)現(xiàn)連接。圖3、射流脈動(dòng)發(fā)生器結(jié)構(gòu)圖[0035]圖3A、射流脈動(dòng)發(fā)生器主剖視圖[0036]圖3B、射流脈動(dòng)發(fā)生器仰視圖；[0037]圖3C、射流脈動(dòng)發(fā)生器本體左視圖；[0038]圖3D、射流脈動(dòng)發(fā)生器本體圖俯視圖；[0039]圖3E、射流脈動(dòng)發(fā)生器基體主剖視圖；[0040]圖3F、射流脈動(dòng)發(fā)生器本體左右左視圖；[0041]圖3G、射流脈動(dòng)發(fā)生器本體右視圖；[0042]圖3H、射流脈動(dòng)發(fā)生器本體右壓蓋主視圖；[0043]圖3L、射流脈動(dòng)發(fā)生器本體右壓蓋俯視圖；[0044]圖3M、射流脈動(dòng)發(fā)生器本體右壓蓋背視圖；[0045]圖3N、射流脈動(dòng)發(fā)生器本體左壓蓋主視圖；[0046]圖3P、射流脈動(dòng)發(fā)生器本體左壓蓋俯視圖。[0047]圖3中、密封槽62、壓力波信號(hào)通道21、射流左流道22、射流右流道70螺紋孔28、
曲邊梯形體右壓蓋29、錐形變截面孔57、射流出口 58、密封圈槽59、曲邊梯形體左壓蓋72、 螺栓孔63、硬質(zhì)合金擋板82、螺紋孔83、螺栓孔84、螺栓孔89、曲邊矩形入口 91、螺栓56圖4、硬質(zhì)合金聚能噴嘴結(jié)構(gòu)圖和分水嶺組合體結(jié)構(gòu)圖圖4A、硬質(zhì)合金聚能噴嘴仰視圖；圖4B、硬質(zhì)合金聚能噴嘴主剖視圖；圖4C、硬質(zhì)合金聚能噴嘴俯視圖；圖4D、分水嶺組合體主剖視圖；圖4E、分水嶺組合體左右視圖。圖4中、曲邊矩形30、流線型壁面31、固定孔32、圓錐面92、螺栓孔63、硬質(zhì)合金多
5棱柱體33、梯形基體34、燕尾槽角73、射流迎蝸弧74圖5、活塞缸套結(jié)構(gòu)圖和活塞缸蓋結(jié)構(gòu)圖圖5A、活塞缸套仰半視圖；圖5B、活塞缸套主視圖；圖5C、活塞缸套背視圖；圖5D、活塞缸套俯視圖；圖5E、活塞缸蓋主剖視圖；圖5F、活塞缸蓋俯視圖；圖5中、密封槽64、駝峰體35、螺栓孔36、螺紋孔37、密封棱43、流體通道口 38、扇形棱39、鉆井液通道40、上缸套射流口 41、活塞孔42、定位孔 44、密封槽65、下缸套射流口 67、扇形棱夾角75、密封槽76、中心孔矩形槽49、定位銷50、月牙形缺口通道51、圓臺(tái)90圖6、活塞結(jié)構(gòu)圖、砧子結(jié)構(gòu)圖和砧子結(jié)構(gòu)圖圖6A、活塞結(jié)構(gòu)主視圖；圖6B、砧子結(jié)構(gòu)右視圖；圖6C、砧子結(jié)構(gòu)主視圖；圖6D、砧子結(jié)構(gòu)左視圖；圖6E、砧子結(jié)構(gòu)主視圖圖6中、活塞端面圓臺(tái)45、活塞柱面矩形螺紋槽46、活塞桿47、活塞桿通孔48、活 塞桿排屑環(huán)66、活塞柱面76、活塞桿錐體77、承載面95、沖擊面80、錐形中心孔52、行星斜孔53、行星斜孔角78、沖錘扶正塊25、泄流孔54、徑向圓孔 55、圓錐孔79
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1 下面參照附圖3A-3P，具體說明本實(shí)用新型之一的射流脈動(dòng)發(fā)生器的一個(gè)實(shí)施例， 射流脈動(dòng)發(fā)生器(參見圖3A)由發(fā)生器本體4和噴嘴3采用固定螺栓71連接，發(fā)生器本體 4由發(fā)生器基體(參見圖3E)和左壓蓋72、右壓蓋29及連接螺栓56構(gòu)成，噴嘴是由硬質(zhì)合 金加工成為一整體。其中噴嘴為一個(gè)圓臺(tái)狀或圓柱狀，其內(nèi)孔為變徑的流線型31，其入口 的截面為圓形，出口的截面為曲邊矩形30 ；其中發(fā)生器基體(參見圖3E)為一釘子形體，由 一塊合金鋼的圓柱體加工而成；釘子形體的圓柱體上有密封機(jī)構(gòu)62，圓柱體的中心有一個(gè) 圓錐入口 57、曲邊矩形出口 91，圍繞著中心孔，有四個(gè)對(duì)稱分布的圓孔，其中兩個(gè)是螺紋孔 83，另兩個(gè)是射流通孔28 ；釘子形體的矩形體上有兩個(gè)射流通道22和70、若干個(gè)螺栓通孔 84和89及若干個(gè)螺絲孔83、兩個(gè)壓力波信號(hào)通道21，兩通道的出口分別安裝在曲邊矩形 出口 91的兩側(cè)。實(shí)施例2 下面參照附圖2A-2B，具體說明本實(shí)用新型之一的沖錘裝置，它由射流脈動(dòng)發(fā)生器 (參見圖3A)、活塞缸套5、活塞6、缸蓋7和沖錘機(jī)構(gòu)9順序連接而成；射流脈動(dòng)發(fā)生器由發(fā) 生器本體4和噴嘴3采用固定連接71構(gòu)成；其中，發(fā)生器本體4由發(fā)生器基體(參見圖3E)和左壓蓋72、右壓蓋29及連接螺栓56構(gòu)成；噴嘴是由硬質(zhì)合金加工為一整體；活塞機(jī)構(gòu)是 由活塞6、活塞缸套5、活塞桿47及缸蓋7構(gòu)成；沖錘機(jī)構(gòu)是由沖錘9、砧子10和沖錘外套 11組成。其中射流脈動(dòng)發(fā)生器的噴嘴3為一個(gè)圓臺(tái)狀或圓柱狀，其內(nèi)孔為變徑的流線型31， 其入口的截面為圓形，出口的截面為曲邊矩形30。其中發(fā)生器基體(參見圖3E)為一釘子 形體，由一塊合金鋼的圓柱體加工而成；釘子形體的圓柱體上有密封機(jī)構(gòu)62，圓柱體的中 心有一個(gè)圓錐入口 57、曲邊矩形出口 91，圍繞著中心孔，有四個(gè)對(duì)稱分布的圓孔，其中兩個(gè) 是螺紋孔83，另兩個(gè)是射流通孔28 ；釘子形體的矩形體上有兩個(gè)射流通道22和70、若干個(gè) 螺栓通孔84和89、兩個(gè)壓力波信號(hào)通道21，兩通道的出口分別安裝在曲邊矩形出口 91的 兩側(cè)。射流脈動(dòng)發(fā)生器(參見圖3A)坐放在活塞機(jī)構(gòu)的活塞缸套5的駝峰體35之間，通過 螺栓61穿入駝峰體35的螺栓孔36中并與螺絲孔37實(shí)現(xiàn)螺紋固定連接。其中，活塞6的 柱面上加工有螺旋凹槽46，并與缸套內(nèi)柱面形成間隙配合；活塞桿柱面47與缸蓋7的中心 孔87形成間隙配合，在活塞桿上有排屑環(huán)66，當(dāng)排屑環(huán)移至缸蓋中心孔時(shí)，彼此間隙增大， 便于排出積存在缸套中的固相顆粒；活塞桿的一端是錐形體77，錐形體的端部有個(gè)圓槽通 孔48 ；活塞的另一端有凸臺(tái)45，與活塞6和活塞桿47是一整體；活塞缸套5與射流脈動(dòng)發(fā) 生器(參見圖3A)通過螺栓61連接。其中的沖錘機(jī)構(gòu)的沖錘9是一圓柱體，一端部有一圓 錐孔79，圓錐孔的底部有橫穿軸線的徑向圓孔55和一個(gè)泄流孔54 ；圓錐孔79與活塞桿47 的錐體插接，并通過沖錘上的徑向圓孔55和活塞桿上的通孔48，一個(gè)銷定24將活塞桿和沖 錘連接；沖錘的另一端的圓柱面上安裝有扶正塊25。其中的砧子是一園臺(tái)體，其一端有一 圓錐盲孔52，另一端有四個(gè)行星孔53，分別與圓錐孔相通。
以下結(jié)合附圖1A-1B等和具體實(shí)施案例進(jìn)一步說明，本實(shí)用新型的射流脈動(dòng)沖擊 錘由上接頭1、脈動(dòng)沖擊發(fā)生器外套2、連接接頭27、沖擊器外套11、內(nèi)八方接頭12、外八方 接頭13連接而成。射流脈動(dòng)發(fā)生器外套2與射流脈動(dòng)發(fā)生器本體4通過密封圈15實(shí)現(xiàn)軸向密封；射 流脈動(dòng)發(fā)生器外套2與活塞缸套5通過密封圈18實(shí)現(xiàn)部分區(qū)域的徑向密封；螺栓71穿過硬質(zhì)合金聚能噴嘴3上的螺栓孔32、密封墊16與射流脈動(dòng)發(fā)生器本 體4上的螺紋孔28固定連接，同時(shí)硬質(zhì)合金聚能噴嘴3上的曲邊矩形30插入射流脈動(dòng)發(fā) 生器本體4上的曲邊矩形入口 91，此時(shí)硬質(zhì)合金聚能噴嘴3上的圓錐面92坐于射流脈動(dòng)發(fā) 生器本體4上的錐形變截面孔57內(nèi)。螺栓81穿過活塞缸套5上的螺栓孔36、曲邊梯形體右壓蓋29上的螺栓孔63、分 水嶺組合體8上的螺栓孔85、曲邊梯形體左壓蓋72上的螺栓孔86和活塞缸套5上的螺紋 孔37固定連接?；钊?安裝在活塞缸套5中，活塞桿錐體77穿過缸蓋7的中心孔87插入沖錘9 的圓錐孔79中，銷定24穿過沖錘9的徑向圓孔55、活塞桿通孔48把活塞桿47與沖錘9連
接在一起。螺栓61穿過曲邊梯形體右壓蓋29上的螺栓孔63和射流脈動(dòng)發(fā)生器本體4上的 螺栓孔89與曲邊梯形體左壓蓋72上的螺紋孔83絲扣連接。分水嶺組合體8上的硬質(zhì)合金多棱柱體33通過燕尾槽73與梯形基體34相連接。缸蓋7的圓臺(tái)90安裝在缸套的活塞孔42中，通過密封圈19實(shí)現(xiàn)密封，同時(shí)其上 的定位銷50插入缸套的定位孔44中，實(shí)現(xiàn)定位。
7[0085]外八方接頭13插入內(nèi)八方接頭12中，通過密封圈20實(shí)現(xiàn)密封，通過卡環(huán)14使彼 此不能脫離，并且可以在一定范圍內(nèi)的軸向移動(dòng)。本實(shí)用新型的上接頭與鉆鋌連接，外八方接頭與鉆頭連接。其工作過程是這樣 的當(dāng)射流脈動(dòng)沖擊錘正常工作時(shí)，泥漿射流從上接頭1進(jìn)入射流脈動(dòng)沖擊錘中，經(jīng) 過硬質(zhì)合金聚能噴嘴3，經(jīng)射流脈動(dòng)發(fā)生器本體4的射流左流道22、上缸套射流口 41，進(jìn)入 活塞缸套5的上腔室93，推動(dòng)活塞6及沖錘9加速向下運(yùn)動(dòng)，沖擊砧子10，砧子通過承載面 95，把沖擊載荷傳給內(nèi)八方接頭13進(jìn)而驅(qū)動(dòng)鉆頭破碎巖石?；钊?和沖錘9沖擊砧子10 時(shí)，活塞及推動(dòng)活塞的射流突然停止運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生水擊波。水擊波經(jīng)射流左流道22、上缸套射 流口 41、壓力波信號(hào)通道21傳遞給射流，導(dǎo)致射流換向，經(jīng)下缸套射流口 67、射流右流道 70、流體通道口 38進(jìn)入活塞缸套5的下腔室94，推動(dòng)活塞向上運(yùn)動(dòng)，同時(shí)，把上腔室93的泥 漿經(jīng)上缸套射流口 41、射流出口 58、泥漿通道23、行星斜孔53、外八方接頭水眼96、鉆頭水 眼排入井底。當(dāng)活塞上行，并與缸套碰撞時(shí)，活塞和推動(dòng)活塞運(yùn)動(dòng)的泥漿突然停止運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生 水擊波。水擊波經(jīng)流體通道口 38、射流右流道70、經(jīng)下缸套射流口 67、壓力波信號(hào)通道21 傳給射流，使射流換向，進(jìn)入射流左流道22，驅(qū)動(dòng)活塞6加速下行，同時(shí)把剛套下腔室的泥 漿經(jīng)流體通道口 38、射流右流道70、經(jīng)下缸套射流口 67、射流出口 58、泥漿通道23、行星斜 孔53、外八方接頭水眼96、鉆頭水眼排入井底。在活塞6上、下運(yùn)動(dòng)的過程中，聚積在缸套上腔室93的固體顆粒，可以通過活塞柱 面76上的螺旋槽46，被泥漿推入下腔室94中，或者積存在螺旋槽46中。聚積在缸套下腔 室94的固體顆粒，則在接單根前的提鉆循環(huán)泥漿時(shí)，通過活塞桿排屑環(huán)66和缸蓋中心孔87 的螺旋槽46，被泥漿帶入泥漿通道23。當(dāng)缸套下腔室94里的固體顆粒被泥漿帶走后，活塞 下端面與缸蓋圓臺(tái)90的端面接觸，活塞柱面76堵住了流體通道口 38，射流無法進(jìn)入缸套下 腔室94，亦即射流無法推動(dòng)活塞運(yùn)動(dòng)，有效地防止了沖錘9沖擊砧子10，以防空打。以上所述只是分別闡述了本實(shí)用新型的兩個(gè)技術(shù)方案的實(shí)施例，并非對(duì)本實(shí)用新 型作任何形式上的限制，任何未脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案內(nèi)容，依據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)實(shí) 質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化或修飾，仍屬于本實(shí)用新型技術(shù)方案的范 圍內(nèi)。
權(quán)利要求一種射流脈動(dòng)發(fā)生器，其特征為由發(fā)生器本體和噴嘴采用固定連接構(gòu)成；其中，發(fā)生器本體由發(fā)生器基體和左右壓蓋及連接螺栓構(gòu)成；噴嘴是由硬質(zhì)合金加工為一整體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的射流脈動(dòng)發(fā)生器，其特征是其中噴嘴為一個(gè)圓臺(tái)狀或圓柱 狀，其內(nèi)孔為變徑的流線型，其入口的截面為圓形，出口的截面為曲邊矩形。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的射流脈動(dòng)發(fā)生器，其特征是其中發(fā)生器基體為一釘子形體， 由一塊鋼結(jié)合金的圓柱體，或者合金鋼的圓柱體；釘子形體的圓柱體上有密封機(jī)構(gòu)，圓柱體 的中心有一個(gè)圓錐入口、曲邊矩形出口的錐型孔，圍繞著中心孔，有四個(gè)對(duì)稱分布的圓孔， 其中兩個(gè)是螺紋孔；釘子形體的矩形體上有兩個(gè)射流通道、若干個(gè)螺栓通孔、兩個(gè)壓力波信 號(hào)通道，兩通道的出口分別安裝在曲邊矩形出口的兩側(cè)。
4.一種沖錘裝置，其特征為包括由射流脈動(dòng)發(fā)生器、活塞機(jī)構(gòu)和沖錘機(jī)構(gòu)順序連接 而成；其中，射流脈動(dòng)發(fā)生器由發(fā)生器本體和噴嘴采用固定連接構(gòu)成；其中，發(fā)生器本體由 發(fā)生器基體和左右壓蓋及連接螺栓構(gòu)成；噴嘴是由硬質(zhì)合金加工為一整體；活塞機(jī)構(gòu)是由 活塞、活塞缸套、活塞桿及缸蓋構(gòu)成；沖錘機(jī)構(gòu)是由沖錘、砧子和沖錘外套組成。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的沖錘裝置，其特征為其中射流脈動(dòng)發(fā)生器的噴嘴為一個(gè)圓 臺(tái)狀或圓柱狀，其內(nèi)孔為變徑的流線型，其入口的截面為圓形，出口的截面為曲邊矩形。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的沖錘裝置，其特征為其中發(fā)生器基體為一釘子形體，由一 塊鋼結(jié)合金的圓柱體，或者合金鋼的圓柱體；釘子形體的圓柱體上有密封機(jī)構(gòu)，圓柱體的中 心有一個(gè)圓錐入口、曲邊矩形出口的錐型孔，圍繞著中心孔，有四個(gè)對(duì)稱分布的圓孔，其中 兩個(gè)是螺紋孔；釘子形體的矩形體上有兩個(gè)射流通道、若干個(gè)螺栓通孔、兩個(gè)壓力波信號(hào)通 道，兩通道的出口分別安裝在曲邊矩形出口的兩側(cè)。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的沖錘裝置，其特征為其中活塞的柱面上加工有螺旋凹槽，并 與缸套內(nèi)柱面形成間隙配合；活塞桿柱面與缸蓋的中心孔形成間隙配合，在活塞桿上有排 屑環(huán)，當(dāng)排屑環(huán)移至缸蓋中心孔時(shí)，彼此間隙增大，便于排出積存在缸套中的固相顆粒；活 塞桿的一端是錐形體，錐形體的端部有個(gè)圓槽通孔；活塞的另一端有凸臺(tái)，與活塞和活塞桿 是一整體，活塞套與射流脈動(dòng)發(fā)生器通過螺栓連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的沖錘裝置，其特征為其中沖錘機(jī)構(gòu)的沖錘是一圓柱體，一端 部有一圓錐孔，圓錐孔的底部有橫穿軸線的徑向圓孔和一個(gè)泄流孔；圓錐孔與活塞桿的錐 體插接，并通過沖錘上的徑向圓孔和活塞桿上的通孔，一個(gè)銷定將活塞桿和沖錘連接；沖錘 的另一端的圓柱面上安裝有扶正塊。
專利摘要本實(shí)用新型涉及石油勘探鉆井所用的鉆井工具，其包括射流脈動(dòng)發(fā)生器及沖錘裝置，其中射流脈動(dòng)發(fā)生器由發(fā)生器本體和噴嘴采用固定連接構(gòu)成；沖錘裝置包括射流脈動(dòng)發(fā)生器、活塞機(jī)構(gòu)和沖擊錘等部件，其中噴嘴是由硬質(zhì)合金加工為一整體；活塞機(jī)構(gòu)是由活塞、活塞缸套、活塞桿及缸蓋構(gòu)成；沖擊錘是由沖錘、砧子和沖擊錘外套組成。本實(shí)用新型解決了現(xiàn)有沖擊錘使用壽命短的技術(shù)難題，并且大幅度提高深井巖層、高陡構(gòu)造帶地層、易斜地層等硬地層鉆井速度，降低了鉆井成本。
文檔編號(hào)E21B1/28GK201705197SQ20102016972
公開日2011年1月12日 申請(qǐng)日期2010年4月26日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月26日
發(fā)明者劉大紅, 劉白楊 申請(qǐng)人:劉白楊;劉大紅