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QJ全机械式随钻震击器产品使用说明书

2026-01-04

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全机械式随钻震击器

产品使用说明书

牡丹江鑫北方石油钻具有限责任公司

QJ型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

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

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）

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(in)	108 (4-1/4)	121 (4-3/4)	159 （6-1/4）	165 （6-1/2）	178 （7）	203 （8）	229 （9）
水眼/mm (in)	38.1 (1-1/2)	50.8 （2）	57.2 （2-1/4）	57.2 （2-1/4）	57.2 （2-1/4）	71.4 （2-13/16）	76.2 （3）
总长/mm (ft) （锁紧位置）	6404 (21)	6370 (20.9)	6520 (21.4)	7010 (23)	6570 (21.6)	7315 (24)	7605 (25)
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/cm	31.5	60	100	100	100	176	102.6