为解决油气钻井中硬岩钻进难题,中国地质大学(北京)地质超深钻探国家专业实验室与中原油田合作,研制开发一种利用转动阀体实现强制配流的新型液动冲击器。冲击器工作时阀体转动,交替对活塞上、下腔配流,推动冲锤活塞往复运动,实现冲击动作。　　 论文从冲击器的动力学机制入手,认为流体高速流经节流环形成的压降提供了推动冲锤活塞运动所需的动力,并提出了基于有限差分原理的冲击器工作过程的算法模型；在此基础上,分析了冲锤活塞的受力,冲击器内的水击现象以及撞击过程,还定性讨论了冲击器结构参数和钻进参数对单次冲击功的影响。由于冲击器的配流是由外部回转装置通过带动转阀转动实现的,受外部动力控制,论文就转阀转速与泵量的协调性问题进行了讨论。　　 紧接理论分析,论文介绍了新型冲击器的原理试验,原理试验验证冲击器的原理以及工作性能,同时对原理试验冲击器建立了数学模型,并且基于有限差分原理编写了电算程序进行了模拟电算。原理试验为设计油气钻井用新型冲击器的研制奠定了坚实的基础。　　 论文论述了油气钻井用新型液动冲击器的研制过程,通过室内性能测试和生产试验冲击器,验证冲击器原理可行、结构性能可靠、理论模型合理。实践证明,所设计的新型液动冲击器可以在石油钻井条件下使用,并与牙轮喷射钻井技术相结合,较大幅度地提高硬地层钻进的效率,具有广阔的应用前景。