震击器基础知识
震击器简介
在钻井作业中，由于地质构造复杂（如井壁坍塌、裸眼中地层的塑性流动和挤压）、技术措施不当（如停泵时间过长、钻头泥包等），常常发生钻具遇阻卡钻，震击器是解除卡钻事故的有效工具之一。目前国内应用的震击器，主要来自Weatherford、Baker、Bowen、NationalOilwell、Rocan、Cougar、贵州高峰机械厂、北京石油机械厂、史密斯、湖北三江等厂家的产品。
当需要震击器上击作业时，在地面施加足够的预拉力，工具内锁紧机构解锁，释放钻柱储能，震击器冲锤撞击砧座，储存在钻柱内的拉伸应变能迅速转变成动能，并以应力波的形式传递到卡点，使卡点处产生一个远远超过预拉力的张力，使受卡钻柱向上滑移。经过多次震击，受卡钻柱脱离卡点区域。
震击器的使用类型主要有随钻震击器、打捞震击器和地面震击器。
随钻震击器 drilling jar
随钻震击器是连接在钻具中随钻柱一起进行钻井作业的井下解卡工具，通常连接在钻铤和钻杆之间，或钻铤上部，或钻柱“中和点”（即钻铤加压后不受压、不受拉的部位）以上第三根钻杆处。在深井、海上钻井，尤其是定向井钻井中，时常在下部钻具组合中安放随钻震击器，以便一旦下部钻具组合被卡，即可操纵震击器， 通过向上或向下的震击作用解卡。
随钻震击器分类
随钻震击器按其原理分为机械式、液压式和液压机械式 3 种；
按其功能可分为随钻上击器、随钻下击器和上下击一体式 3 种。
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。
上击工作原理
上提钻具到预定震击负荷，受碟簧弹性势能及卡瓦机构锁紧力作用，震击器开始贮能，锁紧机构受后部碟簧作用使卡瓦锁紧机构抱紧卡瓦心轴，当卡瓦心轴随心轴一起上提力克服卡瓦锁紧力后震击器将产生上击。如需连续上击，则应下放钻具直到锁紧机构重新锁紧，再重复上述过程，将产生连续上击。
下击工作原理
下击机构锁紧器的松开负荷可根据顾客需要改变。上锁紧力和下锁紧力之间有一定比率，并且可调。需下击时，下放钻具直到压力达到下锁紧力，震击器将产生下击力。若需要重复震击，上提钻具到重新锁紧的位置，重复上述过程。
下井前的准备
经重新装配后的产品，各连接螺纹应紧扣，内腔注满液压油，震击吨位可根据某口井具体要求设定，并经地面试验合格。
下井前震击器处于锁紧状态。
钻具配置应使震击器处于钻柱中和点偏上的受位部分。
当震击器接入立柱后，取下卡箍，并妥善保存
发生卡钻事故需上击时操作
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“锁紧”位置。如已为锁紧状态下井的震击力不进行此步骤。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“锁紧”位置。
② 以拉力G上提钻柱，刹住刹把等待震击器释放。上击吨位由上提吨位控制，开始应用较低提拉顿位，以后逐渐增加顿位，在同一上提顿位上应多次震击以加强作用效果。再重复上述过程，将产生连续上击。
最大上提吨位决不允许超过震击器以上钻柱重量与震击器最大上击释放吨位之和
G=震击器上部钻柱重量+震击器上击释放吨位。
当发生卡钻事故需下击时
① 以压力G '下压钻具产生震击。
G ' =地面调定的下击吨位+泥浆阻力+摩擦阻力+指重表误差
② 上提钻具，上提拉力大于震击器上部钻具重量3～5吨，使震击器回到锁紧位置，以压力G '下压钻具产生震击。重复上述步骤即可继续向下震击。震击器下击回位时，上提钻柱时间不能过长，避免产生不必要的上击。
打捞震击器 fishing jar
打捞震击器只有在需要解卡时才上井作业，不可以长时间随钻工作。打捞震击器是应用液压工作原理，通过锥体活塞在液缸内的运动和钻具被提拉贮能来实现上击动作。当锥体活塞运动到释放腔时，随着高压液压油瞬时卸荷，钻具将突然收缩，产生了向上的动载荷。产品结构中设计了可靠的撞击工作面，以保证为被卡的落鱼钻具提供巨大的打击力。
地面震击器 surface jar
地面震击器是解除井内卡钻事故的有效工具，他连接在钻柱的地面部分，只是在井口使用，吨位调整机构在转盘面之上，其对卡点的震动效果是向下震击，现场使用比较方便。
地面震击器是在地面作业，无论是钻柱的任何部分被卡，或卡瓦相关类型的工具和捞具被卡，亦或是试测或修井、洗井的工具和堵塞工具被卡，均可使用地面震击器下击解卡。它能在弯曲井或定向井中下击解卡，尤其是解除“键槽”卡钻的效果较好 。
震击器按结构分类
在钻柱受张力发生弹性伸长时能积存弹性能量以产生震击作用的工具，可用于处理卡钻事故，并有利于安全钻进。
震击器的结构类型主要有机械式、液压式、机液式3种。
1.机械式震击器
利用机械摩擦原理，锁紧机构采用了一组棱带式的卡瓦，卡瓦副的释放由弹性套在压力作用下的变形来控制，震击力不受井内温度影响。机械式震击器可设计成震击力可调与不可调两种。可调震击器其震击力在井口调节，不可调震击器其震击力在产品组装时设定，现场不能调节，但整机长度短，工作安全可靠。机械式震击器对金属材料及其热处理、机械加工精度等要求较高。
2.液压式震击器
利用液压油在细小流道内流动时的阻尼作用作为锁紧机构，利用流道突然变化所引起的释放，在震击器内产生打击，从而在钻柱内形成震动。液压式震击器由于其锁紧机构工作原理的限制，只能在单一方向上产生震击，一般为向上震击。由于具有优越于机械式震击器的长延时功能，其震击力大小可以靠司钻的操作任意调节。但由于液压介质、密封材料和密封结构等容易受磨损、井温等因素影响，产品的寿命、适应性和可靠性均不稳定。显然，这种震击器对密封结构的设计和密封材料的选用以及对零件加工精度的要求都十分严格。
3.机械液压组合的震击器
集中了上述两种震击器原理的优点，即使液压延时震击作用失效，机械震击仍可继续使用，技术性能得到很大提高，符合未来震击器产品发展方向。
震击器产品对于钻井作业具有十分重要的意义，正确地选择和使用震击器产品，就能发挥其应有的效能，为钻井工业带来更大的经济效益。
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