YDC型阀式双作用液动锤冲击性能优化

作     者：黄雪琴 胡贵 孟庆昆 郑晓峰 Huang Xueqin;Hu Gui;Meng Qingkun;Zheng Xiaofeng

作者机构：中国石油勘探开发研究院 

基　　金：中国石油天然气集团有限公司科学研究与技术开发项目"钻井新技术新方法研究"(编号:2014A-4211) 

出 版 物：《天然气工业》 (Natural Gas Industry)

年 卷 期：2018年第38卷第3期

页      码：87-95页

摘      要：YDC型液动锤是一种适用于油气钻井的新型阀式双作用液动锤,因其内部压力匹配关系复杂、影响冲击性能的因素多,难以依靠经验和试验的方法找到各种因素的最佳匹配关系。为此,在分析该液动锤工作原理的基础上,对其主要运动部件——阀芯和冲锤进行了受力分析,建立了阀芯和冲锤各个工作阶段的动力学模型;基于Matlab软件平台开发了液动锤性能优化设计软件,并将软件计算的性能参数结果与室内试验的结果进行了对比。结果表明:(1)单次冲击功、冲击频率和冲击功率,随泵排量的增大或节流嘴直径的减小而增大,随冲锤上下腔面积差的增大而先增大后减小;(2)单次冲击功和冲击功率随冲锤质量的增大而增大,但冲击频率缓慢下降;(3)随着冲锤行程的增大,单次冲击功呈增大趋势,而冲击频率则呈下降趋势,冲击功率基本保持不变;(4)随着阀芯质量的增大,单次冲击功呈增大趋势,但冲击频率和冲击功率均下降;(5)单次冲击功和冲击功率最优时的参数组合是a5b1c5d4e3f2,排量对单次冲击功和冲击功率的影响最大。结论认为,在现有钻井泵排量和泵压条件下,通过改进液动锤的结构来实现大的做功排量,可有效提高液动锤的冲击性能。

主 题 词：液动锤 冲锤 阎芯 排量受力分析 动力学模型软件 冲击性能 影响规律 参数组合 

学科分类：0820[工学-航空航天类] 082001[082001] 0808[工学-自动化类] 08[工学] 0818[工学-交通运输类] 0807[工学-电子信息类] 0815[工学-矿业类] 0813[工学-化工与制药类] 0814[工学-地质类] 

核心收录：

D　O　I：10.3787/j.issn.1000-0976.2018.03.011

馆 藏 号：203284621...