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QJ型全机械式随钻震击器
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- 产品描述
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QJ全机械式随钻震击器
一、用途与特点
QJ型全机械式随钻震击器是一种机械式随钻震击、解卡工具。它集上、下震击功能于一体，可解除钻井作业过程中发生的井下遇阻、遇卡等钻井事故。是打定向井、深井的首选震击工具。
QJ型全机械式随钻震击器具有耐油、耐PH6～PH12范围内的酸碱液的能力，适用于海洋和陆地钻井环境工作条件（包括但不限于油基泥浆、盐水泥浆）。能在-20℃～180℃条件下正常使用。
QJ型全机械式随钻震击器具有下述显著特点：
⑴ 因为采用了全机械结构，内腔液压油的品质变化不会影响震击效果。
⑵ 工作时内腔不会产生高压，密封性能好，其使用寿命得到显著提高。
⑶ 下井前调定上、下震击吨位，下井操作时不再发生变化，可以保持恒定的震击力。
⑷ 由于结构独特，使震击器传递扭矩更准确，而且更适合于钻斜井。二、结构与工作原理
1、产品标记
2、结构
机械式随钻震击器结构如图一所示，震击器主要由上接头、上控制套、中部套筒、下控制套、花键套、密封螺母、花键轴、延长运行轴、运行轴、运行套、摩擦衬套、弹簧管Ⅰ、弹簧管Ⅱ、弹簧管Ⅲ、上下调节套、上下隔套、上下扶正套及各种密封件组成。
图一
3、上击工作原理
使震击器处于锁紧位置，上提钻柱，受上弹性套组件的作用，迫使钻柱储能、延时。运行轴上行，达到预定吨位后，解除锁紧状态，运行轴滑出，震击面撞击产生上击。重复上述过程，可使工具再次上击。
4、下击工作原理
使震击器处于锁紧位置，下压钻柱，受下弹性套组件的作用，迫使钻柱储能、延时。运行轴下行，达到预定吨位后，解除锁紧状态，运行轴滑出，震击面撞击产生下击。重复上述过程，可使工具再次下击。
三、使用与操作
1、下井前的准备
1.1、经重新装配后的产品，所有连接螺纹应按表一规定的紧扣扭矩紧扣。内腔注满L—HM32抗磨液压油，震击吨位可根据实际使用井的具体要求调定，并经地面试验合格。
表一 QJ型全机械式随钻震击器紧扣扭矩
单位/kN·m
规格型号
项目QJ108 QJ121 QJ159 QJ165 QJ178 QJ203 QJ229 压紧螺母与花键套筒 3.5 6.7 13.5 13.5 15.8 19.5 35 连接器与卡瓦运行轴 1.5 2.0 2.7 3.5 2.7 5.5 7 卡瓦运行轴与延长运行轴 0.3～0.5 0.6～0.9 0.8～1.0 0.8～1.0 0.8～1.0 0.9～1.1 1.1～1.3 外筒间连接 8.0～9.0 9.0～11.0 22.0～27.0 22.0～27.0 24.0～30.0 44.0～55.0 55.0～69.0 1.2、下井前震击器必须处于锁紧状态。
1.3、钻具配置应使震击器处于钻柱中和点偏上的受拉部分。为增加钻具的挠性，减小工具的弯曲应力，震击器下部必须连接柔性接头。
1.4、推荐的钻具组合
（←下）钻铤（外径不得小于震击器外径）+柔性接头+ QJ型全机械式随钻震击器+加重钻杆（外径不得大于震击器外径）（上→）1.5、当震击器接入立柱后，取下卡箍，并妥善保存。
2、操作方法
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。
2.2、在正常钻进过程中，震击器应处于锁紧位置，且在受拉状态下工作。
2.3、发生卡钻事故需上击时，按以下步骤进行：
2.3.1、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-G7
G ——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50%）
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3）
直井：
可忽略部分阻力：
G=G1-G2+G3+G4+G5+G6
2.3.2、下放钻具使震击器回到“锁紧”位置，下放吨位约为（ G1-G2-G3-G4-G5-G6）3～5吨。进行此步骤操作时，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。
2.4、当发生卡钻事故需下击时，按以下步骤进行：
2.4.1、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
2.4.2、上提钻具，上提吨位大约为G1-G2+G5+G6+（3～5）吨，使震击器回到锁紧位置。
四、维修与保养
1、现场保养及维修
使用时间短或中等程度震击，且震击次数少的情况下，保养和及维修可在钻台上现场进行。在井场钻台上起出井口后，冲洗震击器外表面、水眼的泥浆，冲洗油堵部位。清洗花键轴镀铬面，擦干后抹上防锈油，戴上卡箍，两端接头佩戴相应护丝。
2、管子站维修
长期在井下运转使用（正常运转500小时后）或猛烈震击作业之后，应在管子站进行大修。
2.1、修前应准备好下列设备、工具、附件：
⑴ 适用于该工具尺寸的链钳、管钳、扳手等相应工具。
⑵ 吊车、拆装架，试验架等设备。
⑶ 本产品携带的专用工具。
⑷ 清洗用的煤油等。
⑸ 各种所需的润滑脂、润滑油、L-HM32抗磨油。
2.2、震击器的拆卸：
a 拆卸前应彻底清洗外筒、水眼及油堵、大、小堵的泥沙。
b 在震击器拆卸以前，应放进试验架内进行检查并与上次的震击负荷对比，以利维修，更换过度磨损的零件。
c 震击器必须处于锁紧位置才可拆卸。如不在锁紧位置的震击器应在试验架上运行到锁紧位置。
d 在拆卸架上对外筒各连接螺纹松扣。
e 用钳口夹紧上控制套筒、卸下上接头。
f 用终端压帽拆装工具卸下终端压帽。
g 把中部套筒卡在钳口中松开上控制套筒，这时将有油从筒中流出，用容器收集液压油（液压油沉淀过滤后可以再使用）。密封活塞也将从延长运行轴上松开而停留在上控制套筒内，取下上控制套筒。
注意：最好退出上调节套，以免撞坏活塞卡。
h 把下控制套筒卡在钳口中松开中部套筒、卸下活塞挡圈（QJ 121无此挡圈），它是卡在延长运行轴上的。
i 卸下弹性套。
j 从运行轴上卸下定位套。
k 卸下摩擦衬套和间隔衬套。
l 重新装上中部套筒，上控制套筒及上接头并戴上试验接头，上试验架拉花键轴到最大距离，再卸上接头，上控制套筒，中部套筒，最后卸去摩擦卡瓦。
m 卸下定位套。
n 卸下弹性套。
o 把花键套筒夹在钳口中松扣并卸下下控制套筒。
p 松开锁紧螺母。
q 夹住花键套筒卸下连接器、运行轴和延长运行轴的组合件。
注意：延长运行轴、运行轴和连接器是涂厌氧胶后拧紧的。一般情况下不卸开，只有当需要更换其中零件时才卸开它们，卸时必须均匀加热到260～315℃，并立即拆开它们。
r 夹住花键轴大头端，卸下防掉挡圈及锁紧螺母。
s 拉出花键轴。
t 从花键轴中卸下锁紧螺母，扶正套及盘根装置。
u 从上控制套筒中取出密封活塞。
v 分别从上、下控制套筒中取出上、下调节套，上调节套是左旋螺纹，下调节套是右旋螺纹。
w 拆下所有密封件。
x 清洗所有的组件，每次拆卸都必须用磁粉或其它无损探伤方法检查所有套筒及花键、公扣、母扣及台肩都要特别注意，有裂纹者应更换零件。
注意：所有零件拆卸后应按顺序摆放并注意记录。橡胶件注意安装位置并记录以便于下次装配。不得混入其它组别的零件。
2.3、震击器装配
a 探伤检查所有受力零件。发现有毛刺，刮伤都要修理，特别是螺纹连接扣，一定要用什锦锉、油石或砂布等仔细地除去毛刺，有裂纹的零件一定要更换。损坏严重不可修的零件应更换。密封表面有割痕、缺口或划痕的零件必须修复，不可修复的必须更换。
b 建议更换所有橡胶密封件、密封圈、挡圈。
c 洗净各零件并仔细检查，确定零件完好，擦干后，涂一层薄薄的润滑油。装配前所有螺纹连接处涂丝扣油。
d 装配所有橡胶件于各零件上。
e 清洗花键套筒内腔，用细砂纸研磨内密封面，花键内腔密封面涂上少量钙基润滑脂并装入两扶正套。依次装入密封装置。
f 把已装好的压紧螺母（密封螺母）装在花键轴上。
注意：装入压紧螺母（密封螺母）时在花键轴套与压紧螺母（密封螺母）连接螺纹台肩之间留有1.5～2mm的间隙。
g 夹住花键轴大头，安装花键套筒组件。
h 除QJ108、QJ 121 ，其余规格的震击器装上击垫（下隔套）。
i 安装锁紧螺母，防掉挡圈（卡环）。
j 装连接器，运行轴，延长运行轴组件，确认“O”形密封圈已装入后，涂厌氧胶后拧紧在一起，不必把它们卸下，并把它们接在花键轴上。紧锁紧螺母。除QJ108、QJ 121 外，其余规格的震击器装下击垫（上隔套）。修锉夹痕、涂上少许钙基润滑脂于轴表面。
k 在中部套筒中装入摩擦衬套（QJ108、QJ 121装两件摩擦间隔衬套），再装入间隔衬套。如果间隔衬套已更换新的，必须让它们与下控制套筒连，并测量外筒台肩间隙，切除间隔套多余尺寸（外筒间隙尺寸）后，方可供装配使用。
l 夹住下控制套筒、装入下调节套，确认“O”形密封圈已装入。并把下调节套往后调到最大位置并往上回调一圈。并把该组件与花键套筒联接。
m 装三个弹性套于运行轴上，注意方向不能装反。
n 装定位套，在运行轴和运行套上涂少许钙基润滑脂，装摩擦卡瓦于运行轴上并装到尺寸。
o 装上部定位套及三个弹性套，注意方向不能装错。
p 夹住下控制套筒，安装中部套筒组件，确定摩擦衬套（QJ108、QJ 121装两个摩擦间隔衬套）及间隔衬套已装入中部套筒中。
q 装活塞挡圈于延长运行轴上。
r 夹中部套筒，安装上控制套筒，先把上调节套装入上控制套筒内，并旋到顶再回退两格，再上紧外筒。
s 组装平衡活塞。再用专用工具安装平衡活塞于延长运行轴上。
t 用专用工具安装终端压帽并上紧。
u 夹住上控制套筒装上接头并上紧。
v 装配完毕的震击器按表一规定的扭矩对外筒进行紧扣。
五、地面试验
1、注油
1.1、将震击器放入虎钳中支承（不要夹紧）或吊起,如图二所示使震击器上接头端升高。
图二
1.2、将加油接头及加油胶管接在花键套筒的加油孔中，以慢速度向震击器加注L-HM32抗磨液压油。直到加油到上控制套筒的油孔时，再接入回流胶管。并继续加油直到无气泡为止。再把上端降低，心轴部位提高，以密封衡活塞处气体的排出，拧紧油堵。
2、密封试验
震击器紧扣注油后，两端接头螺纹装上密封试验接头，用注压泵向震击器水眼注压。试验压力大于等于30MPa，稳压5分钟，压降不超过0.5MPa，无渗漏现象为合格。
3、震击试验
⑴ 震击器必须按表一建议的紧扣扭矩上紧后方可在试验架中进行；
⑵ 震击器放入试验架中调校震击吨位时应让调校孔向上；
⑶ 按附图方向调吨位，应逐步从低向高吨位进行调校，到表二规定的上击力和下击力为止，并把它们记录在记录表格中。出厂震击力按表二规定调校好并记录在表格中后方可出厂。用户在产品维修后可按各油田及地区的要求调校上、下震击力吨位；
⑷ 装上注油堵、大、小堵、挡圈。表二 QJ型全机械式随钻震击器额定震击力、出厂震击力
单位：kN
震击力
规格型号上击力 下击力 出厂上击力 出厂下击力 QJ 108 300 150 220±25 110±25 QJ 121 400 250 360±25 200±25 QJ 159 600 350 470±25 270±25 QJ 165 650 350 470±25 270±25 QJ 178 700 400 470±25 270±25 QJ 203 800 450 610±40 340±25 QJ 229 1000 500 680±40 380±25 六、规格系列及性能参数
QJ型全机械式随钻震击器主要性能参数如表三所述。
表三 规格系列及性能参数
型号
项目QJ 108 QJ 121 QJ 159 QJ 165 QJ 178 QJ 203 QJ 229 外径/mm 108 121 159 165 178 203 229 水眼/mm 36 50.8 57 57 57 71.4 76.2 总长/mm
（锁紧位置）6404 6370 6520 7010 6570 7315 7605 上击行程/mm 203 184 149 142 147.5 145 150 下击行程/mm 203 205 166 173 167.5 180 180 接头螺纹/API NC31 NC38 NC46 NC50 NC50 6-5/8REG 7-5/8REG 许用工作拉力 /kN 800 1100 1600 2000 2400 2800 3000 许用工作扭矩/kN·m 10 15 25 30 35 45 65 屈服拉力 /kN 1350 1950 2700 3750 4650 6650 8000 屈服扭矩/kN·m 20 27 65 75 80 90 120 开泵面积/cm² 31.5 60 100 100 100 176 102.6 七、订货说明
1. 请注明所需震击器型号、规格；
2. 同一型号、规格震击器，建议同时订购几套备用密封件、易损件；
3. 如果需要订购钢制零件，请提供震击器的型号、规格，并注明名称和数量；
4. 贮存合理条件下（密封、防潮、防晒、常温等），橡胶密封件老化期为18个月；
5. 如需订购特殊规格及系列的震击及工具时请提供特殊需求。八、附图
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