Q/SY
中国石油天然气集团有限公司企业标准
Q/SY 07711—2021
扭力冲击钻井工具
Torsional impact generating tool
2021—11-15实施
2021—09—07发布
中国石油天然气集团有限公司 发布 Q/SY 07711—2021
目 次
前言
1
范围 2 规范性引用文件 3 术语和定义命名方法
4
技术要求试验方法 6.1 试验条件 6.2 试验项目 6.3 试验程序和要求 6.4 性能参数计算 6.5 测试报告要求工具检验 7.1 出厂检验 7.2 型式检验 7.3 抽样及判定规则标识、 包装、运输、存要求
5
6
上
8
8.1 标识 8.2 包装 8.3 运输 8.4 贮存附录A（资料性） 性能测试报告
门
U
中
T Q/SY 07711—2021
前言
本文件按照GB/T1.1一2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草，
请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。 本文件由中国石油天然气集团有限公司标准化委员会石油石化设备与材料专业标准化技术委员会
提出并归口。
本文件起草单位：西部钻探工程有限公司、北京石油机械有限公司。 本文件主要起草人：张昕，王伟罡，宋朝晖。伊明。乔东宇，张胜鹏，李富强，陈雪莲，孟滢
米凯夫，王宇鹏。
II Q/SY 07711—2021
扭力冲击钻井工具
1范围
本文件规定了油气田用扭力冲击钻井工具（以下简称扭冲工具）的命名方法，技术要求，试验方法，标志，包装，运输及贮存要求
本文件适用于油气田用扭冲工具的制造、检验及质量评价。
2规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的用文件，仅该日期对应的版本适用手本文件，不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB/T229金属材料 夏比摆锤冲击试验方法 GB/T231.1 金属材料 布氏硬度试 第1部分：试验方法 GB/T 3077 合金结构钢 GB/T 3216 回转动力泵 水力性能验收试验1级、2级和3级 GB/T22512.2 石油天然 工业旋转钻井设备第2部分：旋转台肩式螺纹连接的加工与测量 NB/T 47013.4 承压设备无损检测第4部分：磁粉检测
3术语和定义
下列术语和定义适用于本文件
3.1
扭冲工具 torsional impact generator 连接在PDC钻头上部， 一种把部分钻井液液能转化为周向冲击动能的井下工具。
3.2
扭转冲击力矩 torsional impact force 个运转周期中，由扭冲工具产生并直接传递给PDC钻头的冲击力
3.3
扭转冲击频率 torsional impact frequency 扭冲工具每秒钟产生冲击力的次数。
3.4
压降 pressure drop 钻井液在流动时由于能量损失而引起的压力降低。这种能量损失是由钻井液流动时克服内摩擦
力和克服端流时流体质点间相互碰撞并交换动量而引起的，表现在扭冲工具人口处与出口处产生压力差。
1 Q/SY07711—2021
4命名方法
扭冲工具应按照下面格式进行型号命名：
TIG-
最大外径，单位为毫米（mm）扭力冲击钻井提速工具，英文“Torsional ImpactGenerator"的缩写TIG
示例： TIG-180，最大外径为180mm扭冲工具。
5技术要求
5.1扭冲工具应符合本文件的要求。并按规定程序批准的图样和技术文件制造。
扭冲工具本体应无腐蚀，表面光洁，产品标志应清晰，正确，连接螺纹应装卸方便。无卡扣
5.2
滑扣和咬死现象，本体及螺纹无毛刺，螺纹涂脂并应配有护帽。外观尺寸应符合表1的要求。
表1扭冲工具推荐尺寸参数
打捞颈尺寸（直径×长度）
公称外径 mm
推荐井眼尺寸
工具型号
mm 152.4 ~ 193.7
mm x mm
TIG-127
127,135
120.7 × 149
TIG-172
165,172,180
165.1 × 210
215.9 222.2
TIG194
194.211
165.1 × 210
241.3 - 244.5
TIG-254
254
257.2 ×303
311.2
不同型号扭冲工具连接螺纹宜采用表2的推荐规格。并应符合GB/T22512.2的规定。如采用特殊连接螺纹，应符合相关标准要求。
5.3
表2 扭冲工具的螺纹规格
连接螺纹规格
工具型号
上端 3'/in IF 4'/in IF 4/in REG
下端 3'/zin REG
TIG127 TIG-180 TIG-194 TIG-254
4'/in RGE
4'/zin RGE 65/sin REG
6/gin REG
5.4扭冲工具所用钢材应符合GB/T3077的规定。扭冲工具本体，铁砧及下接头材质应满足表3的性能指标。 2 Q/SY07711—2021
表3材料机械性能
夏比V型冲击功
抗拉强度 MPa ≥ 972 2 946
屈服强度 MPa 810 765
硬度 HB
工具最大外径
mm ≤180 > 180 注：冲击试验的结果取三个试样的平均值，且单个试样最低不应小于47J。
J
> 56
2 265
扭冲工具的压降，扭转冲击频率。扭转冲击力矩应符合表4的要求。
5.5
表4扭冲工具主要性能参数
排量 L/s 1120
压降 MPa 1.5 ~ 3.0 2.0
扭转冲击频率
扭转冲击力矩
工具型号
Hz 12 ~ 22 12 24 12 24 12 - 2 25
N·m 370 620 650 1120 7501270 940 - 1700
TIG-127
TIG-180
15 ~~
50
TIG194
- 3.0
TIG-279.5
560
2.0 3.5
5.6 扭冲工具的零件在粗加工之后，应进行无损检测，材料不应有裂纹等缺陷，磁粉检测的缺陷判定应不低于NB/T47013.4的Ⅱ级要求。 5.7所有承载的外购件应有质量合格证，外协件应经制造厂质量检验部门验收合格后方可使用。
6试验方法 6.1试验条件 6.1.1 试验介质
试验介质为清水。 6.1.2 2试验装置
所有测试设备均应附有证明其精度符合6.1.5要求的合格证或检验报告。 试验装置应保证通过测量界面的液流具有轴对称的速度分布和等静压分布特征，且无装置引起的
漩涡。流量计安装符合相关规定，钻具出口转换接头测流孔面积不应小于钻具传动轴内流道的截面积 6.1.3 试验流程
试验流程如图1所示。 6.1.4测试条件 6.1.4.1 流量测试
采用适用量程的流量计，其测试精度允许误差为±0.5%FS【fullscale（全量程)】。
3 Q/SY 07711—2021
压力传感器加速度 扭冲
传感器 工具冲击力
传感器
实验数据 计算机
买集卡
清水罐
钻井泵
专用软件
加速度传感器
图1试验系统流程
6.1.4.2压力测试
压力测试应符合下列要求： a）采用适用量程的数字式压力计，其显示值精度应为土0.5%FS： b）压力传感器测量位置应在工具人口中心线的水平面上，弹簧压力表应垂直安装 c）测压孔应选在人（出）口之前（后）的直管段上，距人口的距离应为管径的2～4倍。
6.1.4.3冲击力和扭转冲击频率测试
冲击力和扭转冲击频率测试应符合下列要求： a）采用适用量程的冲击力传感器，测试精度允许误差为2%FS： b）冲击力传感器应不受其他力的干扰： c）扭转冲击频率传感器应测试允许误差为2%FS： d）扭转冲击频率传感器应安装在与扭冲工具外壳体中间部位，以获得最好的扭转冲击频率捕获
效果。
6.1.5测量精度
6.1.4所述系统的各仪器、仪表的测试误差分析和计算方法应按GB/T3216的规定执行。 6.2试验项目
钻具试验项目按表5的规定执行。
表5检验项目
检验方法
序号 1 2 注：“●”为应检项目；“○”为可不检项目。 4
检验项目名称
型式检验 .
出厂检验
运转试验性能试验
. O
.