ICS 75.180.10
CCS E 92
CPI
团 体 标 准
T/CPI 11038—2024
液动射流冲击器
Hydro-efflux hammer
2024
12 20 发布 2025 02 01 实施
中国石油和石油化工设备工业协会 发 布
目 次
前言……………………………………………………………………………………………………………Ⅲ
1 范围 ……………………………………………………………………………………………………… 1
2 规范性引用文件 ………………………………………………………………………………………… 1
3 术语和定义 ……………………………………………………………………………………………… 1
4 型号表示方法 …………………………………………………………………………………………… 2
5 技术要求 ………………………………………………………………………………………………… 2
6 试验方法 ………………………………………………………………………………………………… 4
7 检验规则 ………………………………………………………………………………………………… 6
8 标识、包装、运输和贮存 ……………………………………………………………………………… 7
附录 A（资料性） 液动射流冲击器性能测试记录表 …………………………………………………… 8
I
前 言
本文件按照 GB/T 1.1—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。
本文件由中国石油和石油化工设备工业协会提出并归口。
本文件起草单位 ：中石化石油工程技术研究院有限公司、德州大陆架石油工程技术有限公司、中
海油田服务股份有限公司、中国石化中东研发中心、西南石油大学、中石化华北石油工程有限公司。
本文件主要起草人 ：索忠伟、张仁龙、张海平、陶兴华、秦金立、陈武君、倪卫宁、孙明光、
涂玉林、胡彦峰、刘鹏、刘明、菅志军、孙峰、张亢、徐明会、王超、祝效华、宋文宇、石昌帅、
张冠军、袁建强。
III
液动射流冲击器
1 范围
本文件规定了液动射流冲击器的术语和定义、型号表示方法、技术要求、试验方法、检验规则和
标识、包装、运输与贮存等。
本文件适用于油气钻井用液动射流冲击器的设计、制造、检验。
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，注日期的引用文
件，仅该日期对应的版本适用于本文件 ；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/T 223.3 钢铁及合金化学分析方法 二安替比林甲烷磷钼酸重量法测定磷量
GB/T 223.72 钢铁及合金 硫含量的测定 重量法
GB/T 228.1 金属材料 拉伸试验 第 1 部分 ：室温试验方法
GB/T 229 金属材料 夏比摆锤冲击试验方法
GB/T 230.1 金属材料 洛氏硬度试验 第 1 部分 ：试验方法
GB/T 231.1 金属材料 布氏硬度试验 第 1 部分 ：试验方法
GB/T 531.1 硫化橡胶或热塑性橡胶 压入硬度试验方法 第 1 部分 ：邵氏硬度计法（邵尔硬度）
GB/T 3452.2 液压气动用 O 形橡胶密封圈 第 2 部分 ：外观质量检验规范
GB/T 4336 碳素钢和中低合金钢 多元素含量的测定 火花放电原子发射光谱法（常规法）
GB/T 22512.1 石油天然气工业 旋转钻井设备 第 1 部分 ：旋转钻柱构件
GB/T 22512.2 石油天然气工业 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 47013.3 承压设备无损检测 第 3 部分 ：超声检测
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
液动射流冲击器 hydro-efflux hammer
连接于钻头与上部钻柱之间，在钻井液驱动下产生轴向动载冲击作用于钻头上以提高破岩效率的
钻井提速工具。
3.2
射流元件 fluidic element
液动射流冲击器控制机构，利用射流附壁效应控制流体流向，使流体有规律的进行切换方向，造
成活塞产生有规律的往复运动。
1
3.3
缸体组件 cylinder assembly
液动射流冲击器执行机构，包含缸体、活塞和缸盖等零件，活塞在液压力的作用下往复运动，并
将液压能转换为机械能，带动冲锤产生高频冲击。
4 型号表示方法
YSC XX - X - X
分流孔喷嘴最大直径（mm）
行程（mm）
公称尺寸（mm）
液动射流冲击器代号
示例 ：YSC178-35-12 表示是外径 178mm，行程 35mm，分流孔喷嘴最大直径 12mm 的液动射流冲击器。
5 技术要求
5.1 技术参数
液动射流冲击器技术参数见表 1。
表 1 液动射流冲击器技术参数
公称尺寸 mm 适用钻头直径 mm 最小抗拉载荷 kN 最小抗扭强度 kN · m 排量 L/s 压降 MPa 冲击功 J 冲击频率 Hz
120 149 256 165 10 ～ 22 ≤ 4 70 ～ 270 6 ～ 20
127 152 ～ 165 265 170 10 ～ 24 ≤ 4 80 ～ 280 6 ～ 20
172 212 ～ 216 283 185 18 ～ 32 ≤ 4 100 ～ 400 6 ～ 20
178 216 ～ 244 283 185 18 ～ 32 ≤ 4 100 ～ 400 6 ～ 20
228 311 ～ 330 297 215 26 ～ 50 ≤ 4 120 ～ 660 6 ～ 20
244 444 301 275 28 ～ 55 ≤ 4 150 ～ 700 6 ～ 20
5.2 材料要求
5.2.1 液动射流冲击器的主要零件的材料化学成分中硫、磷含量应不大于 0.025%。
5.2.2 液动射流冲击器的主要承载件所使用的材料经热处理后常温下机械性能应符合表 2 的要求。
5.2.3 液动射流元件及喷嘴所使用材质应为硬质合金等材料，其硬度应不小于 80HRA。
5.2.4 射流冲击器所用橡胶密封圈硬度宜为 90HA ～ 95HA，外观质量应符合 GB/T 3452.2 规定的 N 级
要求。
2
表 2 主要承载件的力学性能
抗拉强度 Rm MPa 规定塑性延伸强度 RP0.2 MPa 断后伸长率 A % 断面收缩率 Z % 冲击吸收能量 Akv2 J 硬度 HBW
≥ 980 ≥ 835 ≥ 13 ≥ 45 ≥ 54 ≥ 285
5.3 连接螺纹
液动射流冲击器两端对外连接螺纹见表 3，其设计与加工应符合 GB/T 22512.1 和 GB/T 22512.2
的有关规定，螺纹应做防粘扣处理。
表 3 液动射流冲击器连接螺纹
公称尺寸 mm 上端连接螺纹 下端连接螺纹
连接钻头内螺纹 连接螺杆外螺纹
120 31/2REG 31/2REG 31/2IF
127 31/2REG 31/2REG 31/2IF
172 41/2REG 41/2REG 41/2IF
178 41/2REG 41/2REG 41/2IF
228 65/8REG 65/8REG 65/8REG
244 75/8REG 75/8REG 75/8REG
5.4 无损检测要求
液动射流冲击器主要承载件在最终热处理之后，应进行无损探伤检测。超声波检测质量等级不
应低于 NB/T 47013.3 规定的Ⅱ级要求 ；钻杆扣螺纹表面质量用磁粉检测，其质量等级应达到 NB/T
47013.4 规定的Ⅱ级要求。
5.5 产品性能要求
5.5.1 运动灵活性
液动射流冲击器活塞和冲锤往复运动应灵活可靠，不得有阻、卡现象。
5.5.2 缸体密封性能
缸体进行密封性能试验压力 10MPa ～ 12MPa。
5.5.3 整体密封性能
液动射流冲击器整机密封试验压力 6MPa ～ 8MPa。
3
5.5.4 冲击性能
液动射流冲击器应进行冲击试验，启动排量及压力符合表 4 的要求，冲击功和冲击频率应符合
表 1 的要求。
表 4 启动排量及压力表
公称尺寸，mm 120 127 172 178 228 244
启动排量，L/s ≤ 12 ≤ 12 ≤ 20 ≤ 20 ≤ 26 ≤ 26
启动压力，MPa ≤ 1.0 ≤ 1.0 ≤ 1.2 ≤ 1.2 ≤ 1.2 ≤ 1.2
5.5.5 推荐使用寿命
液动射流冲击器设计使用寿命不低于 120h。
6 试验方法
6.1 化学成分分析
材料化学成分按 GB/T 223.3、GB/T 223.72 或 GB/T 4336 规定的方法进行分析检测，检测结果
应符合 5.2.1 的规定。
6.2 材料性能检验
液动射流冲击器主要承载件材料经热处理后按下述方法进行检测，检测结果应符合 5.2.2 的
规定 ：
——按 GB/T 228.1 规定的方法进行力学性能检测 ；
——按 GB/T 229 规定的方法进行冲击性能检测。
6.3 零部件检验
6.3.1 硬度检测
——主要承载件按 GB/T 231.1 规定的方法进行硬度检测，检测结果应符合 5.2.2 的规定。
—— 表面硬化处理的零件和喷嘴按 GB/T 230.1 规定的方法进行硬度检测，检测结果应符合 5.2.3
的规定。
——密封圈按 GB/T 531.1 规定的方法进行硬度检测，检测结果应符合 5.2.4 的规定。
6.3.2 连接螺纹检验
按照 GB/T 22512.2 规定的方法进行检测，检测结果应符合 5.3 的要求。
6.3.3 无损检测
主要承载件采用超声波检测时，应按 NB/T 47013.3 有关规定进行检测，检测结果应符合 5.4 的
规定 ；钻杆扣螺纹采用磁粉检测时，应按 NB/T 47013.4 规定的方法进行检测，检测结果应符合 5.4
的规定。
4
6.4 性能试验
6.4.1 试验条件
6.4.1.1 试验介质为清水或液压油。
6.4.1.2 流量测试仪表测试精度允许误差范围为 ±0.5%FS（full scale，全量程）。
6.4.1.3 压力测试仪表测试精度允许误差范围为 ±0.5%FS（full scale，全量程）；测压孔应选在冲击
器入口之前的直管段上，距入口的距离应为管径的 2 ～ 4 倍。
6.4.2 运动灵活性试验
缸体组件装配后，在全行程范围内上提下放活塞，活塞在缸体无阻卡。
6.4.3 缸体密封性试验
将缸体进出水口密封，连接试压管线与试压泵，注液打压至 5.5.2 规定的压力，压力稳定后保压
10min，压降应小于 0.1MPa。
6.4.4 整体密封性试验
将液动射流冲击器上、下接头流道密封，连接试压管线与试压泵，注液打压至 5.5.3 规定的压力，
压力稳定后保压 10min，压降应小于 0.1MPa。
6.4.5 液动射流冲击性能试验
液动射流冲击性能试验步骤如下 ：
a）按图 1 方法连接射流冲击器与测试装置。
b） 开泵，由低到高控制排量，观察压力变化情况，一旦发现憋压或压力异常升高应立刻停泵检
查。当听到第一声冲击声，则视为工具启动，启动泵量和泵压应符合表 4 的要求，并记录到
表 A.1 中。
c） 依据表 1，测试液动射流冲击器不同排量下冲击性能，将相应的压力、冲击频率、冲击功记
录至表 A.1 中。
d）测试完毕应先停泵，待泵压为零时再拆卸测试装置，并对液动射流冲击器进行保养。
6.4.6 命评价试验
按图 1 方法连接液动射流冲击器，在表 1 要求的排量下连续循环 120h，冲击动作持续正常。
7 检验规则
7.1 出厂检验
产品出厂前应按表 5 进行出厂检验，产品检验合格后，制造商质量检验部门出具产品合格证。
7.2 型式检验
7.2.1 有下列形式之一时，需进行型式检验 ：
a）新产品或产品转厂生产的试制定型鉴定 ；
b）正式生产后，如结构、材料、工艺有较大改变，可能影响产品性能时 ；
5
c）产品停产两年以上，又重新恢复生产时 ；
d）正常生产，按周期进行型式检验 ；
e）检验结果与上次型式检验有较大差异时 ；
f）用户提出进行型式检验的要求时。
表 5 出厂检验和型式检验的检验项目
检验项目 技术要求 检验方法 出厂检验 型式检验
材料成分 5.2.1 6.1 × √
材料性能 5.2.2 6.2 × √
硬度检测 5.2.3 5.2.4 6.3.1 √ √
连接螺纹 5.3 6.3.2 √ √
无损检测 5.4 6.3.3 √ √
运动灵活性检测 5.5.1 6.4.2 √ √
缸体密封检验 5.5.2 6.4.3 √ √
整体密封检验 5.5.3 6.4.4 √ √
冲击性能检验 5.5.4 6.4.5 √ √
寿命试验 5.5.5 6.4.6 × √
注 ：出厂检验和型式检验项目标“√”，不需要检验项目标“×”。
2
3
4 7
56
1 10 11 9
12
13
标引序号说明 ：
1——钻井泵 ；
2——入口流量传感器 ；
3——入口压力传感器 ；
4——冲击器 ；
5——出口压力传感器 ；
6——出口流量传感器 ；
7——数据采集卡 ；
8——数据显示器 ；
9——出口软管 ；
10——冲击器固定环 ；
11——冲击力传感器过渡板 ；
12——冲击力传感器 ；
13——支撑架。
图 1 液动射流冲击器性能试验示意图
6
7.2.2 型式检验项目、技术要求和检验方法应符合表 5 的要求。
7.3 判定规则
7.3.1 出厂检验时，按表 5 出厂检验项目进行检验，如有一项不合格，则判定该件产品不合格。
7.3.2 型式检验时，按表 5 型式检验项目进行检验，如有一项不合格，则判定型式检验不通过。
8 标识、包装、运输和贮存
8.1 标识
8.1.1 产品应做如下标识 ：
a）产品型号及上下螺纹代号 ；
b）使用范围 ；
c）制造厂代号或注册商标 ；
d）产品编号或出厂日期。
8.1.2 包装外表面应做如下标识 ：
a）收货单位名称、地址、联系电话 ；
b）发货单位名称、地址、联系电话 ；
c）产品名称和型号 ；
d）毛重、净重、包装箱尺寸（长 × 宽 × 高）；
e）装箱日期。
8.2 包装
8.2.1 产品外表面应涂防锈漆 ；连接螺纹应涂防锈油，并安装螺纹保护器 ；暴露的心轴配合表面应涂
防锈油，并进行有效防护。
8.2.2 产品的配件、备件应分类封装，然后装入包装箱内，并固定好。包装箱应牢固，并符合铁路、
公路、海上运输的有关规定。
8.2.3 产品出厂应随带下列文件 ：
a）产品合格证 ；
b）使用说明书 ；
c）出厂检验报告 ；
d）装箱清单。
a）～ d）文件用塑料袋封装后装在包装箱内。
8.3 运输
产品在运输过程中不应摔碰，不应产生弯曲变形。
8.4 贮存
8.4.1 产品应水平存放在干燥、清洁、通风处并有防晒、防锈蚀措施。
8.4.2 在 -15°C ～ 35°C，整机存放超过 18 个月后，应更换密封件后方可使用。
7
附 录 A
（资料性）
液动射流冲击器性能测试记录表
表 A.1 液动射流冲击器性能测试记录表
型号
液动射流冲击器编号 检验地点
检验设备名称 检验设备编号
试验温度，℃ 行程，mm
锤重，kg 喷嘴内径，mm
启动排量，L/s 启动压力，MPa
缸体密封情况
整体密封情况
测试项目 测试数据
排量，L/s
压降，MPa
冲击功，J
冲击频率，Hz
结论 ： 备注 ：
检验人 ： 记录人 ： 检验时间 ： 年 月 日
8
T/CPI 11038—2024
中国石油和石油化工设备工业协会
团体标准
液动射流冲击器
T/CPI 11038—2024
*
石油工业出版社出版
（北京安定门外安华里二区一号楼）
北京中石油彩色印刷有限责任公司排版印刷
新华书店北京发行所发行
*
880×1230 毫米 16 开本 1 印张 19 千字 印 1—250
2024 年 12 月北京第 1 版 2024 年 12 月北京第 1 次印刷
书号 ：155021·30089 定价 ：20.00 元
版权专有 不得翻印