BZ型随钻震击器使用说明书

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目 录

文字说明1 概述

2 结构与工作原理

3 使用与操作

4 维修

5 地面实验

附图

图一 BZ随钻震击器外形图及主要尺寸

图二 运行位置示意图

图三 新装间隔衬套修理尺寸

图四 调节震击力方向示意图

产品总图BZ型 随 钻 震 击 器

使 用 说 明 书1.概述 BZ(北震)型机械式随钻震击器是全机械式随钻震击、解卡工具。

它集上、下震击作用于一体,可接触钻进作业中遇阻、遇卡等钻井事

故。它在不需要震击时,是钻柱的一部分,需震击时,随时可作业,因

而提高了工作效率。

产品代号的含义:B Z 165

外径165

震击器的“震”

北方钻采工具研究所的“北”

BZ159/165--------BZ159和BZ165两套产品的外筒外径不同,

其余尺寸完全相同。2.结构与工作原理。

2.1 结构

外形及主要尺寸如图一。

内部结构如本说明书后附产品总图(图中未画出曲屈接头)。

本震击器是同类产品中结构最新式、最简化、操作最方便的。

2.2 上击工作原理

图一所示为装配调试合格的位置,即准备出发(解锁)状态。图二

为局部放大图。上图为准备击发位置。运行轴与运行套的内齿对应啮合,运行套外部齿与摩擦衬套内部齿是齿顶对齿顶的摩擦状态。当钻

柱上提,通过上接头1,上控制套3,中部套筒28,下控制套37,下调

节套29,压缩弹簧管25,26,27使运行套21相对摩擦衬套下移。当

运行套的外齿齿顶与摩擦衬套的齿间相对应时,运行衬套在运行轴的

作用下涨开,运行轴的齿从运行套内齿滑出,如图二中图。此时钻柱

储备的能量释放,向上震击。下放钻柱,整个工具又恢复图二上部的

状态,即准备击发状态。重复上述操作,就可使钻具解卡。2.3 下击工作原理

在运行套的上部,还有一组三件与26,27,28完全相同的弹簧管。

当下压钻柱时,通过上接头1,上控制套3,上调节套18,压缩上面一

组弹簧管。运行套相对于摩擦衬套上行,钻柱储能。当达到预定的吨

位,运行套的齿顶与摩擦衬套的顶间相对应,运行衬套涨开,运行轴

齿从运行套内的齿中滑出,产生下击,与上击方向相反如图二下图所

示。3.使用与操作

3.1 下井前的准备

3.1.1 震击器下井前应该经台架试验合格,见本说明书第5节。

3.1.2 下井前震击器处于准备击发位置。

3.1.3 钻具配置应使震击器处于钻柱系列中平衡点以上的张力部分,

并承受最少5吨的张力。BZ型震击器最好是在张力状态下工作,但

也可在压力状态下工作,可把震击器接入张力压力平衡点以下,承受5吨的压力。3.1.4 为增加钻具的挠性,减少工具的弯曲应力,震击器下部必须连

接屈曲接头,屈曲接头的位置如图一所示。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”。若在下钻过程中遇卡,可启动震击器实施上击解卡。3.2.2 在正常钻井过程中,震击器应处于锁紧状态,在受拉力状态下

工作,但当下部钻柱重量不大于震击器上击力的一半时可在准备击发

位置下工作。3.2.3 发生卡钻事故需上击时,按以下步骤进行:

1). 下放钻具直到指重读数小于震击器以上钻具悬重3~5吨(即压

到震击器心轴上的力),震击器回到“准备击发位置”位置。如已为“准

备击发位置”下井的震击器(即下部钻柱重量不大于震击器上击力的1/2时在“准备击发位置”的震击器)不进行此步骤。

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“准备击发位置”位置。2). 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,考虑到井壁的摩擦阻力,泥浆效应。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)

G 2 ----- 震击器以下钻柱悬重

G3 ----- 地面调定在上击吨位

G4 ----- 泥浆阻力(约为上提拉力在5%)

G5------ 摩擦阻力(约为上提拉力在10%~20%)

G6 ----- 指重表误差

G7 ----- 开泵力(G7=泵压×密封面积,密封面积见图一)

直井:

可忽略部分阻力:

G=G1-G2+G3+G4+G6

3.2.4 当发生卡钻事故需下击时,按以下步骤进行:

1) 与上击时回位方法相同,使震击器回到“准备击发位置”位置

(已处于“准备击发位置”的震击器不进行此步骤)。 2) 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4.维修

4.1现场保养及维修

使用时间短或中等程度震击,而震击次数少的情况下,可在钻台

现场进行:在钻井平台上将震击器起出井口后,冲洗其外表面、水眼的泥浆,

冲洗油堵部位。清洗花键轴镀铬面,擦干后抹上黄油,戴上卡箍,两端

接头配戴护丝。 4.2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。4.2.1 修前应准备好下列设备、工具、附件:

a)适用于该震击器尺寸的链钳、管钳、扳手等相应工具。

b) 吊车、拆装架、试验架等设备。

c)本产品携带的专用工具。

d)清洗用的煤油等。

e)各种所需的润滑脂、润滑油、L—HM32抗磨液压油。

4.2.2 震击器的拆卸:

1) 拆卸前应彻底清洗所有外筒、水眼及油堵、大、小堵的泥沙。

2)在震击器拆卸以前,应放进试验架内进行检查并与上一次的震

击负荷对比,以利维修,更换过度磨损的零件。震击器必须处

于解锁位置(即准备击发位置)时才可拆卸,如不在解锁位置应

在试验架上将其运行到此位置。用压缩空气将震击器内腔的液

压油排尽。3) 在拆装架上对外筒各联接螺纹松扣。

4) 用钳口夹紧上控制套筒、卸上接头。

5)用装配轴端螺母的工具卸去轴端螺母。6)把中间套筒卡在钳口中,松开上控制套,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再使用)。平衡活塞也

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。

7)把下控制套筒卡在钳口中,松开中间套筒、卸下活塞卡、它是卡

在延长轴上的。8)卸下弹簧管。

9)从运行轴上卸定位套。

10)从中间套筒内卸间隔衬套和磨擦衬套。

11)卸去下部定位套。

12)卸弹簧管。

13)把花键套夹在钳口中松扣并卸去下控制套筒。

14)松开锁紧螺母(34)。注意:它是左旋螺纹。

15)夹住连接器(31),卸花键轴。

注意:延长轴、运行轴和连结器的螺纹是用密封剂粘紧的。一般情

况下不卸开,只有在当需要更换其中的零件时才卸开它们。卸

时必须均匀加热到260~315。C,并立即拆开它们。16)夹住花键轴大头端,卸卡环及锁紧螺母。

17)拉出花键套。

18)从花键套中,卸密封螺母,扶正套及密封件。

19)从上控制套筒中取出平衡活塞。20)分别从上、下控制套筒中取出上、下调节套,上调节套上左旋

下调节套是右旋螺纹。21)卸下所有的密封件。

22)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

检查所有的套筒及花键,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

装位置并记录以便下次装配,不得混入其它组别的零件。4.2.3 震击器装配

1) 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。损坏不可修的件也应更换。密封表面有

所割痕、缺口或划痕的零件必须修复,不可修复的必须更换。检查

各个外筒外径:如BZ165/159的外径小于160/154,BZ203/196的

外径小于196.5/189.5就要更换,以保证其强度。2)建议更换所有橡胶密封件、刮环、丝堵。

3)清净各零件并仔细检查,确信零件完好,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。全部橡胶件部位及花键部位,

各配合部位均涂L-HM32抗磨液压油。4)装配所有橡胶件于各零件上(花键套除外)。

5)清洗花键套内腔,用细砂纸研磨内密封面,在花键套内密封面涂上

少量钙基润滑脂并装入量扶正套,依次装入密封圈组。6)把已装好的压紧螺母装在花键套上。

注意:为使换件套内密封装置可靠,必须在装入压紧螺母时外筒有2~4mm的预紧量。

7)夹住花键轴大头,安装花键套组件及下间隔套(下击垫)。

8)从花键轴小头依次安装反扣锁紧螺母,卡环。

9)接着连接运行轴和延长轴,然后与装入连接器并用密封剂粘在一起。

确认0形圈已装连接器入后,将其拧紧在花键轴上。拧紧锁紧螺母。10)在中间套筒内装入摩擦衬套,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接,并测量外筒台肩间隙,切

除间隔衬套多余尺寸(如图三表所示)后,方可供装配使用。11)夹住下控制套筒,装入带密封圈组的下调节套。并把下调节套往

后调到最大位置并往上回调2圈。12)装三个弹簧管于运行轴上,注意方向不能装反。拉开心轴到心轴

行程部位。13)装定位套,在运行轴和运行衬套上涂少许钙基润滑脂,装运行衬

套于运行轴上正确位置。14)装上部定位套及三个弹簧管,注意方向不能装错。夹住下控制套

管,安装中间套管组件,确信磨擦衬套及间隔衬套已先装入中间套筒

中。15)先把上调节套装入上控制套筒内,并旋到顶再回退两圈。夹住中

间套筒,安装上控制套筒,拧紧外筒。16)组装平衡活塞,再用专用工具安装平衡活塞于延长轴上。