2.1.2 阀芯上端面液体压力(p阀2)
流体从阀芯上端面流至冲锤下端面的沿程压力损失和局部压力损失之和为:
式中Δp表示沿程压力损失与局部压力损失之和,Pa;ρ液表示钻井液密度,kg/m3;hf、hj1、hj2分别表示沿程水头损失、管路突然扩大处、管路突然缩小处的局部水头损失,m。
在液动锤的运动周期内,阀芯上端面一直与低压流体连通,阀芯上端面液体压力为 :
式中p锤3表示冲锤下端面液体压力,Pa。
2.1.3 阀芯上腔液体压力(p阀1)
节流嘴压降为 :
式中Δp节表示节流嘴压降,Pa;Q1表示进入节流嘴的排量,m3/s;Cd表示流量系数,无因次 ;d节表示节流嘴直径,m。
在液动锤的运动周期内,阀芯上腔一直与高压流体连通,阀芯上腔液体压力为 :
2.1.4 阀芯下腔液体压力(p阀3)
当阀芯下腔流入高压流体时,阀芯上行,阀芯下腔液体压力为 :
当阀芯下腔流入低压流体时,阀芯下行,阀芯下腔液体压力为 :
2.1.5 阀芯下端面液体压力(p阀4)
在液动锤的运动周期内,阀芯下端面一直与低压流体连通,阀芯下端面液体压力为 :
2.2 冲锤受力分析
YDC型液动锤冲锤受力示意图如图3所示。
图3 冲锤受力分析示意图
2.2.1 冲锤重力(G锤)
式中m锤表示冲锤质量,kg;g表示重力加速度,m/s2。
2.2.2 冲锤下端面液体压力(p锤3)
与液动冲击锤配合使用的钻头水眼直径较大,钻头压降较小。因此,冲锤下端面压力近似认为是冲锤下端面处的静液压力。
式中h表示液动锤所处的井深,m。
2.2.3 冲锤上腔液体压力(p锤1)
当冲锤上腔流入高压流体时,冲锤下行,冲锤上腔液体压力为 :
当冲锤上腔流入低压流体时,冲锤上行,冲锤上腔液体压力为 :
2.2.4 冲锤下腔液体压力(p锤2)
在液动锤的运动周期内,冲锤下腔一直与高压流体连通。即
以上各式沿程压力损失与局部压力损失之和Δp可用公式(2)计算,节流嘴压降Δp节可用公式(4)计算。
(来源:中国泵阀第一网)