YDC型阀式双作用液动锤冲击性能优化

• 作者: 孟庆昆 胡贵 郑晓峰 黄雪琴
• 来源期刊: 天然气工业
• 关键词: 液动锤 冲锤 阀芯 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
• 年，卷（期）: 2018,（3）
• 所属期刊栏目: 钻井工程
• 页码范围: 87-95
• 页数: 9页
• 语种: 中文
• DOI: 10.3787/j.issn.1000-0976.2018.03.011

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.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	孟庆昆		25	144	6.0	10.0
2	胡贵		19	67	5.0	6.0
3	郑晓峰		5	23	2.0	4.0
4	黄雪琴		6	22	3.0	4.0