摘要：水平定向钻穿越技术(HDD)是管道安装中一项重要的非开挖施工技术,具有很多优点,广泛应用于各种管道工程建设,主要优点有:对地表损坏小,环境友好,定向钻穿越施工简洁,工程成本低,施工周期短等.然而,在复杂地层(如硬质岩层、断裂地层等)水平定向钻井施工中可能发生许多工程事故,导致钻进效率低、施工周期长、钻井成本升高等工程问题.按照液压冲击旋转钻井技术原理,结合水平定向钻穿越施工工艺,创新地设计了可应用于水平定向钻穿越工程中的液动冲击钻具结构,该钻具主要由以下几部分组成:控制机构、动力机构和传递机构.本文详细介绍了液动冲击钻具工作原理,其主要由控制结构保证流体通道切换及喷射速度,来保证具有足够的动能推动动力机构高速冲击,然后通过传递机构将动力机构释放的冲击能传递至钻头,实现对地层的冲击破岩作用.并通过理论验证了液压冲击器的结构和整个钻井工具的结构,采用数值模拟的方法对液压冲击钻具的关键部件工作特性进行了数值模拟分析.仿真结果表明,液压冲击钻具在设计流量下工作特征稳定,可实现往复冲击运动,冲击钻具可适用于HDD穿越工程特征.
