1、（一） 、Z J型随钻震击器SX1. 概述Z J 型随钻震击器是连接在钻具中，随钻具进行钻井作业的井下工具。若在正常钻井SX过程中因种种原因井下发生遇阻、遇卡或卡钻时，可以启动震击器进行上击或下击，及时解除井下卡钻事故。随钻上击器和随钻下击器是配套使用的，也可因井下作业需要，单独下井使用。它是打定向井、深井必不可少的工具。使用随钻震击器具有如下优点：1.1 随钻密封性能好，随钻具使用周期 500 小时左右，超过了一支钻头的使用时间，所以不会因随钻本身不能使用的原因而起钻影响纯钻时间。1.2 可以随震击需要产生上击或下击。 1.3 解除井下卡钻事故迅速及时，而且震击效果好，这就给正常钻井作业带来
2、了无比的优越性，不仅减少了事故，而且减少了因事故而带来的无法估计的经济损失。1.4 使用时操作简单方便，而且便于记忆，上提即产生上击力，下放就产生下击力，因而司钻操作时不会搞错。2. ZSJ型随钻上击器结构随钻上击器，由外筒部分、心轴部分、活塞部分和各部位的密封件组成。外筒部分：刮子体、心轴体(左旋螺纹) 、花键体、压力体、冲管体。 心轴部分：心轴、延长心轴、冲管。活塞部分(锥体组件)：锥体、旁通体、密封体、密封体油封。 3. ZSJ型随钻上击器工作原理3.1 上击器的回位随钻上击器采用液压工作原理实现上击，机构为锥形活塞结构，它是由锥体，旁通体，密封体和油封四件组成。在钻井中，心轴呈拉开状态
3、。震击时，需先下放钻柱使心轴向下移动，此时锥体处上、下油腔的通道启开，油流畅通，上击器处于回位状态(上击器回位之力不得超过下击器下击吨位) ，直到心轴台肩碰到刮子体为止，产品完全关闭。3.2 贮能过程上击器心轴向上运动时(即司钻上提钻具 )，密封体上端面与锥体下端面贴合，上、下油腔关闭，此时液压油只能从锥体底面的泄油槽通过，形成阻力，液压油受压，钻柱受拉伸产生弹性伸长，同时钻具贮存了能量，钻具继续伸长，储能相应增加。3.3 释放震击过程当锥体活塞到达压力体的卸荷腔的瞬时，受压的液压油以极高速度沿锥体外表面向下腔流动，高压油腔突然减压，受拉的钻柱在弹性作用下以极高的速度向上运动，直到延长心轴上端
4、面碰击到花键体花键下台肩面上，这就产生了猛烈的向上震击。4. ZXJ型随钻下击器结构随钻下击器主要由内总成、外总成、卡瓦和各部位的密封件组成。内总成主要零件：心轴、心轴接头、卡瓦心轴、刮子套。外总成主要零件：刮子体、心轴体、花键体、下连接体、套筒、调节环、上连接体、上接头、滑套、间隔套。5. ZXJ型随钻下击器工作原理下放钻柱，卡瓦心轴与卡瓦产生相对移动，使卡瓦上的内棱带卡住卡瓦心轴的棱带，使工具处于准备工作状态。当压力达到预先调定吨位时，卡瓦内棱带滑脱，突然释放，套筒与震击器上部钻柱急剧下行，当刮子体端面撞击到心轴台肩时，产生猛烈向下震击。6. 使用操作6.1 下井前准备6.1.1 随钻震击
5、器下井前必须做地面试验，合格后方可投入使用。6.1.2 检查上、下击器的卡箍应卡在心轴拉开部位。6.1.3 检查下击器的调节吨位，保证在任何情况下调节吨位都不超过震击器上部的钻柱重量。6.1.4 检查油堵及调节环锁钉是否有松动。6.2 安装位置6.2.1 上击器安装在下击器之上，中部接挠性接头。6.2.2 下击器与主钻铤之间接 13 根加重钻杆。6.2.3 震击器上部不允许有比震击器外径大的钻具或其它工具。而震击器下部的主钻铤和其它工具只允许稍大于或等于震击器的外径。6.2.4 震击器下部钻铤的重量应大于预定的钻压，使震击器处于受拉状态下工作。6.3 起下钻作业6.3.1 将震击器用提升短节吊
6、上钻台，严防碰击。6.3.2 涂好丝扣油，按规定扭矩将工具联接在钻柱上，提起钻柱，取下心轴卡箍( 卡箍取下后应保存好，以待起钻时用。6.3.3 起、下钻过程中，决不允许将任何夹持吊装工具卡在心轴拉开部位，以防损坏心轴。6.3.4 震击器在井内起、下钻过程中始终处于全拉开状态。6.3.5 下钻时严格控制下钻速度，防止缩颈遇阻下击器产生下击损坏提升系统。6.3.6 若下击已发生，向上轻提钻柱，将卡瓦回位，暂停止作业数分钟，严防猛提。 6.3.7 若起下钻过程中遇卡，可启动震击器解卡。6.3.8 起钻时，震击器呈全拉开，必须在井口装好心轴卡箍，可编入立柱放在钻杆盒内。6.3.9 震击器不使用时，必须
7、将表面清洗干净，心轴露出部分涂抹钙基润滑脂，卡好卡箍，安全卸下钻台，严防碰击。6.4 正常钻进6.4.1 震击器在受拉状态下钻进在受拉状态下的整个钻进过程中，震击器呈启开状态。两部分的心轴均是拉伸状态，震击器下部的钻铤重量和泵压对上击部分的心轴、冲管以及下击部分的心轴、刮子套的作用力都有助于工具的启开。震击器最好处在受拉状态下工作。6.4.2 震击器加压状态下钻进震击器也可以在受压情况下工作。但给工具施加的压力不能超过下击器下井前预调的震击吨位与泵压施加于下击器心轴、刮子套上的作用力之和的一半。6.4.3 在震击器加压钻进时，上击器有可能关闭。上提钻柱时，在下部钻柱重量作用下，有可能产生轻微向
8、上震击。6.4.4 无论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。6.5 解卡作业6.5.1 向上震击下放钻柱，使上击器就位上提钻柱使震击器释放。震击强度由提升吨位控制。开始应用较低震击力，以后逐渐增加。在一个调整吨位上多次震击后再调整效果较好。最大震击力决不允许超过震击器以上钻柱重量与上击器最大释放吨位之和。6.5.2 向下震击。需要下击时，只须下放钻柱上部重量超过下击器预调吨位，震击器将产生下击。震击后，提升钻柱超过震击器上部钻柱重量 35 吨使下击器回位。当下击器下击时，上击器自动回位。因此上提负荷不能超过回位负荷或延续时间过长，以免引起上击器释放，对解卡不利。7.
9、使用中的注意事项7.1 最好不要单纯当震击工具用(指当井内发生卡钻事故时才下随钻震击器去解卡作业 )。而要随钻具下入井中进行钻井作业，卡钻时即启动震击器解卡，才能体现出随钻的使用价值。7.2 在井中要严格按图 6-13 所示接装，不可装错。接错会影响产品的使用寿命，严重会使产品被折断，发生井下故事。7.3 因产品的拆装要求较高，所以拆装时需有专用的拆装设备，不可乱拆。7.4 装锥体要特别小心，不可碰坏，有损坏者不能使用。7.5 装密封件时需按拆下时的方向装配，不可装反，装反将失去密封性。7.6 产品需注合格的 L-HM32 抗磨液压油。不可乱注油。 7.7 产品装配后需经地面试验合格，才能下井
10、使用。 7.8 上击器和下击器配套使用，能有效的处理起下钻的遇阻，遇卡。7.9 下井时上击器呈拉开状态，与钻具连接好后卸掉卡箍。卡箍保存好，以待起钻重新卡住心轴拉开部位。7.10 下钻时快到井底前应特别小心。应先开泵循环，再慢慢地下到井底，切忌直通井底造成 “人为的下击”下击器下击。7.11 井径小的地方遇阻造成上击器关闭时，应上提钻具，并静止悬吊钻具 510 分钟。7.12 上击时，先下放钻具 (在井口钻杆上刻一刻度，下放一个工作行程 )，直到指重表的读数略小于上击器以上钻具的悬重(通常压到心轴上的力为 46 吨)，上击器即回位( 关闭)。 再上提钻具，上提悬重必须大于原悬重，然后司钻刹把等
11、候震击，震击力的大小是由上提钻具拉力决定的，上提拉力从小到大逐渐增加，震击效果也从小到大直至解卡。但上提拉力不能超过上击器允许的最大震击吨位。7.13 上击解卡作业中上提负荷的计算一般方法是：震击器上部的钻柱重量加上所需的震击力。但事实上这一负荷影响的因素较大，实际传到震击器上的释放负荷与地面是不同的，这样就会使震击器在不同条件下震击，主要是深而弯曲的井摩擦阻力的影响，其次是指重表误差和震击时开泵循环的效应。定向井： G=G1-G2+G3+G4+G5+G6-G7G上提负荷G1原悬重(井内钻具重量)G2上击器以下钻柱的重量G3震击器所需的震击力G4泥浆阻力，约为上拉力的 5%G5摩擦阻力，定向斜
12、井影响大，约为上提力的 1020% G6指重表误差(指重表本身精度决定)G7开泵效应，G 7=泵压面积说明：在直井中，不开泵循环情况下的负荷计算去掉摩擦阻力和开泵效应两项。直井：G=G 1-G 2+G 3+G 4+G 68. 一般故障的排除方法8.1 上击器不震击8.1.1 震击器未能完全回位，在弯曲井眼作业中可加大向下负荷或停止循环泥浆，使上击器易回位。8.1.2 弯曲井眼中，井壁摩擦阻力大，上提拉力被消耗一部分，可加大上提负荷或延长释放时间。8.1.3 锥体泄油槽可能被堵塞，此时应打开上击器，并在短时间迅速地上提，下压几次。8.1.4 行程到位不震击，有可能是震击器液缸内缺油或漏失等。应予
13、加油或换油，或者是注入了不合格的 L-HM32 抗耐磨液压油。8.2 下击器不释放8.2.1 预调负荷大于加重负荷。应加大加重负荷。8.2.2 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。 8.2.3 震击器没有回位，应重新上提使其回位。8.2.4 若循环泥浆时震击，泵压作用于心轴刮子体上使下击器启开，可停泵震击或加大下放重量。9. 震击器维修随钻震击器的维修可分两类：小修和大修。小修：在钻台现场进行，使用时间短或中等程度震击，且震击次数少的情况下。 大修：在井下正常运转 500 小时后，或猛烈震击作业之后，应在管子站进行。建议大修 4 次后报废该工具。9.1 现场维
14、修在井场钻台上起出井口后洗去震击器外表面泥浆，冲洗心轴、冲管、上击器排气孔中的泥浆。水眼和排气孔内的泥浆用软管喷嘴放进去沿一个方向冲洗，直到出现净水为止。心轴表面清洗、擦干后抹上钙基润滑脂，戴上卡箍，两端接头配戴护丝。9.2 管子站维修(略) 10. 技术参数表 6-12 Z J型随钻震击器技术参数SX型号 Z sxJ36 Z sxJ46 Z J56 Z sxJ62 Z sxJ64 Z sxJ70 Z sxJ76 Z sxJ80外 径 mm mm95 121 146 159 165 178 197 203内 径 mm mm28 51 57 57 57 70 71.4 71.4接 头 螺 纹 A
15、PI 27/8REG NC38 41/2FH NC46 NC50 NC50 65/8REG 65/8REG最 大 抗 拉 负 荷 MN 0.5 1.0 1.2 1.5 1.6 1.8 2.0 2.2最 大 工 作 扭 矩 kNm kNm3.5 12 13 14 14 15 16 18最 大 上 击 吨 位 kN 160 280 400 560 560 640 800 800最 大 上 击 行 程 mm mm254 305 330 346 346 346 370 370最 大 下 击 吨 位 kN 100 220 300 420 420 480 600 600最 大 下 击 行 程 mm 178
16、 182 182 182 182 182 181 181最 大 工 作 温 度 150 150 120 120 120 120 120 120密 封 压 力 MPa 30 30 30 30 30 30 30 30上 击 器 总 长 mm mm4 162 6 093 5 410 6 394 6 736 6 354 6 295 6 222下 击 器 总 长 mm mm3 275 5 138 5 000 5 371 5 457 5 457 5 244 5 249（二） 、JZ 型机械式随钻震击器1. 概述JZ 型机械式随钻震击器是我公司最新推出的一种机械式随钻震击、解卡工具。它集上、下震击作用于一体
17、，可解除钻井作业过程中发生的井下遇阻、遇卡等卡钻事故。是打定向井、深井的首选震击工具。与液压式或液压机械式随钻震击器相比，JZ 型随钻震击器具有如下显著优点：1.1 由于采用了机械结构，内腔液压油品质变化不影响震击效果。1.2 内腔不产生高压，密封性能好，其使用寿命得到显著提高。1.3 下井前调定上、下震击吨位，下井操作时不再变化，保持恒定的震击力。1.4 4 3/4 英寸的震击器除外，其余规格的 JZ 型随钻震击器外筒各联接螺纹均采用锥扣，拆装更方便。 1.5 它独特的结构，使震击器传递扭矩更为准确，使它更适合于钻斜井。2. 上击工作原理使震击器处于锁紧位置，上提钻柱，受下面一组弹性套作用，
18、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。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。3. 使用与操作3.1 下井前的准备3.1.1 经重新装配后的产品，各联接螺纹应紧扣。内腔注满 LHM32 抗磨液压油，震击吨位可根据某口井具体要求调定，并经地面试验合格。3.1.2 下井前震击器处于锁紧状态。3.1.3 钻具配置应使震击器处于钻柱中和点偏上的受拉位置。为增加钻具的挠性，减小工具的
19、弯曲应力，震击器下部必须联接屈性长轴。3.1.4 推荐的钻具组合下 钻铤( 外径不得小于震击器外径)+ 屈性长轴+JZ 型震击器 +加重钻杆(外径不得大于震击器外径 上3.1.5 当震击器接入立柱后，取下卡箍，保存好待起钻时用。3.2 操作方法3.2.1 下钻时应先开泵循环，再缓慢下放，切忌直通井底造成“人为下击” 。若在下钻过程中发生遇卡，可启动震击器实施上击解卡。3.2.2 在正常钻进过程中，震击器应处于打开位置，在受拉状态下工作，但当下部钻柱重量不大于震击器上击锁紧力的一半时可在锁紧状态下工作。3.2.3 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
20、 35 吨(即压到震击器心轴上的力)，震击器回到“锁紧”位置。进行本步骤操作时，可在井口钻杆上划一刻线，下放一个上击行程可确认震击器回到“锁紧”位置。 上提钻具产生震击（符号含义同随钻震击器）上提力=G 1-G2+G3+G4+G5+G6-G73.2.4 发生卡钻事故需下击时，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 35 吨(即压到震击器心轴上的力)，震击器回到“锁紧”位置。 下压钻具产生震击 下压力=地面调定的下击吨位+泥浆阻力+ 摩擦阻力+指重表误差3.3 现场保养使用时间短或中等程度震击，且震击次数少的情况下，可在钻台现场进行：在井场钻台上起出井口后，冲洗震击器外表
21、面、水眼的泥浆，冲洗油堵部位。清洗心轴镀铬面，擦干后抹上钙基润滑脂，戴上卡箍，两端接头配戴护丝。4. 技术参数表 6-13 JZ型机械式随钻震击器技术参数型号 外径mm 内径mm 接头螺纹 API最大抗拉负荷MN最大工作扭矩k Nm开泵面积cm2上击行程mm下击行程mm总长(锁紧位置)mmJZ95 95 28 2 7/8REG 0.5 5 32 200 200 5 800JZ108 108 36 NC31 0.7 10 38 203 203 6 404JZ121 121 51.4 NC38 1.0 12 60 198 205 6 343JZ159 159 57 NC46 1.5 14 100 149 166 6 517JZ165 165 57 NC50 1.6 14 100 149 166 6 517JZ178 178 57 NC50 1.8 15 100 147.5 167.5 6 570JZ203 203 71.4 6 5/8REG 2.2 18 176 144.5 176.5 7 234JZ229 229 76 7 5/8REG 2.5 22 181 203 203 7 753
