阅读说明：本技术 一种气体钻井用气液耦合冲压装置 (Gas-liquid coupling stamping device for gas drilling ) 是由 李宬晓 范黎明 邓虎 韩烈祥 邓柯 庞平 赵友 廖兵 温杰 王虎 于 2020-06-09 设计创作，主要内容包括：本发明提供了一种气体钻井用气液耦合冲压装置,所述装置包括沿同一轴线固定连接的气动冲击器和往复泵,其中,所述往复泵包括泵缸筒、泵活塞、泵缸座和回程弹性件,泵缸筒与气动冲击器的外缸筒固定连接,泵活塞设置在泵缸筒内且泵活塞与活塞之间形成有供活塞与泵活塞碰撞的第一腔体,第一腔体与外界连通；泵缸座设置在泵缸筒中且泵缸座、泵活塞和泵缸筒之间形成第二腔体,第二腔体与吸排油通道连通；回程弹性件设置在第二腔体中且其两端分别作用在泵活塞和泵缸座上。本发明具有气动冲击器活塞与泵活塞独立运动、克服了两者刚性连接导致联合动作协调性差、气动冲击器活塞回程时受负载拖累的缺陷、能将压缩气体的压气能转变为液压油的压力能等优点。(The invention provides a gas-liquid coupling stamping device for gas drilling, which comprises a pneumatic impactor and a reciprocating pump, wherein the pneumatic impactor and the reciprocating pump are fixedly connected along the same axis, the reciprocating pump comprises a pump cylinder barrel, a pump piston, a pump cylinder seat and a return elastic piece, the pump cylinder barrel is fixedly connected with an outer cylinder barrel of the pneumatic impactor, the pump piston is arranged in the pump cylinder barrel, a first cavity for collision between the piston and the pump piston is formed between the pump piston and the piston, and the first cavity is communicated with the outside; the pump cylinder seat is arranged in the pump cylinder barrel, a second cavity is formed among the pump cylinder seat, the pump piston and the pump cylinder barrel, and the second cavity is communicated with the oil suction and discharge channel; the return spring is arranged in the second cavity, and two ends of the return spring respectively act on the pump piston and the pump cylinder seat. The invention has the advantages that the pneumatic impactor piston and the pump piston move independently, the defects of poor joint action harmony caused by rigid connection of the pneumatic impactor piston and the pump piston and the defects of load tiredness caused by return stroke of the pneumatic impactor piston are overcome, the compressed air energy of compressed air can be converted into the pressure energy of hydraulic oil, and the like.)

一种气体钻井用气液耦合冲压装置

技术领域

本发明涉及一种气体钻井用气液耦合冲压装置，主要用于石油天然气气体钻井领域，属于气体钻井(钻探)工程技术领域。

背景技术

目前国内油气资源勘探难度越来越大，目标已转向低产、低压、低渗等难开采油气藏，其中包含大量水敏、盐敏、碱敏及碎屑岩地层，与钻井滤液作用后渗透率急剧降低，用常规钻井方法很难实现储层保护或发现新气藏。国内外实践经验表明，利用气体钻井技术更加有利于发现和保护油气层，而利用水平井可以增加单井控制面积，有效提高单井产量，延长稳产时间，还可减少耕地征用和环境污染，具有显著的经济效益。水平井与气体钻井技术的结合能最大限度地解放油气层，为发现和合理开发低压低渗油气藏开辟新径，然而两者的结合还缺乏一种专门用于气体钻井的井下动力钻具。

目前用于气体钻井的井下动力钻具有空气螺杆和自转式空气锤。空气螺杆由传统的泥浆螺杆钻具改进而来，螺杆钻具本身因钻井液不可压缩而具有硬的机械特性，正是因为这个优点才使得它广泛应用于定向和水平钻井，但由于气体可压缩导致螺杆马达原本具有的机械特性由“硬”变“软”了。尽管空气螺杆针对气体的可压缩性采取了一系列的结构优化和改进，基本能用于泡沫、充气钻井，但当循环介质为干气体和雾化时存在输出扭矩、转速受负载影响大、寿命短、马达易飞车等问题，可靠性严重缺乏。自转式空气锤采用旋转、冲击方式破岩，气体不仅要产生冲击功还要驱动钎头旋转，需要非常高的压力才能实现有效钻进，工作时受力状况恶劣，钻具整体寿命短，输出扭矩有限难以满足实用要求。由于缺乏可靠的井下动力钻具，因此气体钻井目前只能依靠转盘或者顶驱的力量驱动钻柱旋转，带动钻头破岩，无法滑动钻进控制轨迹。这种方式导致气体钻井只能用最原始的扶正器组合钻直井段、稳斜段和水平段，轨迹控制滞后且效率低下，造斜段根本无法钻进。通常做法是在直井段和稳斜段采用气体钻井提速、治漏，在造斜段则替浆转换为常规钻井，极大地限制了气体钻井技术的发展和应用。

中国专利文献CN104213829A公开了一种气体钻井井下动力钻具，它包括双作用压气动力短节、双作用液压动力短节、密闭循环式液驱马达和隔液排气传动短节。该工具通过双作用压气动力短节将气体能量转变为气动活塞的高频往复运动，气动活塞通过连杆将往复运动传递给液压柱塞。双作用液压动力短节依靠液压柱塞的往复运动和单向阀实现吸、排油，输出一定压力和流量的液压油以驱动螺杆马达做功。液压油在该钻具中密闭循环。然而，发明人经研究发现，该井下动力钻井存在如下不足：一是气动活塞与液压柱塞刚性连接，气动活塞工作状态受往复泵柱塞制约，而压气动力短节气动活塞回程动量远低于冲程动量，容易造成回程不畅或无法回程，压气动力短节难以持续工作。二是密闭循环式液驱马达采用螺杆马达型式，液压动力短节产生的液压油排量无法满足其要求。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术存在的上述不足中的至少一项。例如，本发明的目的在于提供一种气体冲击器活塞与液压泵活塞相对独立运动、联合运动协调性好，气动冲击器活塞回程不受限制的气液耦合冲压装置。

为了实现上述目的，本发明提供了一种气体钻井用气液耦合冲压装置，所述气液耦合冲压装置包括能够将气体的压力能转换为活塞的机械能的气动冲击器，所述气液耦合冲压装置还包括沿同一轴线与气动冲击器固定连接的往复泵，其中，所述往复泵包括泵缸筒、泵活塞、泵缸座和回程弹性件，其中，所述泵缸筒与气动冲击器的外缸筒固定连接，所述泵活塞设置在泵缸筒内，且泵活塞上端部与活塞下端部之间形成有供活塞与泵活塞碰撞，以交换机械能的第一腔体，所述第一腔体能够与外界连通，以将推动冲击器活塞运动过后的气体排出冲压装置；所述泵活塞具有能够承受气动冲击器的活塞碰撞的上端部、与泵缸筒内壁形成密封的过渡部、以及插入泵缸座内部的下端部；所述泵缸座具有供泵活塞下端部插入并形成密封的空腔、以及能够吸油和排油的吸排油通道；所述泵缸座设置在泵缸筒中，且泵缸座、泵活塞和泵缸筒内壁之间形成能够容纳液压油的第二腔体，所述第二腔体与吸排油通道连通；所述回程弹性件设置在第二腔体中，且回程弹性件的一端安装在泵活塞上，回程弹性件的另一端安装在泵缸座上；所述气动冲击器的活塞能够沿轴线往复运动并能够与往复泵的泵活塞发生碰撞，以将机械能传递给泵活塞，所述往复泵能够将泵活塞的机械能转化为第二腔体内液压油的压力能。

在本发明的一个示例性实施例中，所述泵活塞可具有沿轴线设置的第一中心孔，所述泵缸座具有沿轴线设置的第二中心孔。

在本发明的一个示例性实施例中，所述泵活塞可具有第一排气孔，所述泵缸座可具有第二排气孔，所述第一腔体可通过第一排气孔、所述空腔和第二排气孔与外界连通，以将推动冲击器活塞运动过后的气体排出冲压装置。

在本发明的一个示例性实施例中，所述冲压装置还可包括挡圈，所述挡圈设置泵缸筒内壁上以限制泵缸座在泵缸筒中向下运动的位置。

在本发明的一个示例性实施例中，所述冲压装置还可包括设置在泵活塞与泵缸筒内壁之间的导向环，所述导向环能够避免泵活塞与泵缸筒内壁的直接接触，以减小泵活塞和泵缸筒之间的摩擦。

在本发明的一个示例性实施例中，所述冲压装置还可包括注油管，所述注油管沿轴线穿过气动冲击器、第一中心孔和第二中心孔与冲压装置下游的配流阀组件相连。

在本发明的一个示例性实施例中，所述冲压装置还可包括与吸排油通道固定连接的端直通接头，所述端直通接头通过高压管线与冲压装置下游的配流阀组件相连，通过配流阀组件通断状态的切换以将第二腔体中的液压油排至蓄能单元或将回油油箱中的液压油补充至第二腔体。

在本发明的一个示例性实施例中，所述吸排油通道的数量可以为2～8个，所述吸排油通道沿轴线对称设置在泵缸座中。

在本发明的一个示例性实施例中，所述回程弹性件的数量可以为4～12个。

在本发明的一个示例性实施例中，所述冲压装置还包括配流阀组件，所述配流阀组件包括配流阀、蓄能单元和回油油箱，其中，所述配流阀与吸排油通道相连，并能够通过自身通断状态的切换将吸排油通道与蓄能单元相连将第二腔体中的液压油排至蓄能单元，或将吸排油通道与回油油箱相连将回油油箱中的液压油补充至第二腔体。

与现有技术相比，本发明的有益效果可包括以下内容中的至少一项：

(1)本发明的气动冲击机构活塞与泵活塞不直接连接，两者相对独立运动，互不影响；

(2)克服了现有的将气动活塞和液压柱塞通过刚性连接导致联合动作协调性差、气动活塞回程受负载拖累的缺陷；

(3)本发明将压缩气体通过冲击增压方式传递给液压油，利用液体的不可压缩特性，变弹性为刚性，为气体钻井提供稳定的井下动力来源。

附图说明

图1示出了根据本发明的一个示例性实施例的气体钻井用气液耦合冲压装置的结构示意图；

图2示出了图1中往复泵的结构示意图；

图3示出了图1中泵缸座的结构示意图；

图4示出了图3中泵缸座的左视图；

图5示出了图3中泵缸座的右视图；

图6示出了图3中泵缸座的A-A向剖视图；

图7示出了图4中泵缸座的C-C向剖视图。

附图标记说明如下：

M-气动冲击器、1-泵缸筒、2-泵活塞、3-泵缸座、4-回程弹性件、5-导向环、6-挡圈、7-端直通接头、8-注油管、301-第二中心孔、302-第二排气孔、303-吸排油通道。

具体实施方式

在下文中，将结合示例性实施例和附图来详细说明本发明的气体钻井用气液耦合冲压装置。需要说明的是，“第一”、“第二”、“第三”等仅仅是为了方便描述和便于区分，而不能理解为指示或暗示相对重要性。“左”、“右”、“上”、“下”、“内”、“外”等仅仅为了便于描述和构成相对的方位或位置关系，而并非指示或暗示所指的部件必须具有该特定方位或位置。

图1示出了根据本发明的一个示例性实施例的气体钻井用气液耦合冲压装置的结构示意图。图2示出了图1中往复泵的结构示意图。

如图1中所示，在本示例性实施例中，气体钻井用气液耦合冲压装置可以包括能够将气体的压力能转换为活塞的机械能的气动冲击器M，所述气液耦合冲压装置还包括沿同一轴线与气动冲击器固定连接的往复泵。具体来讲，气体钻井用气液耦合冲压装置主要包括沿同一轴线固定连接的气动冲击器M(即图1中段方框内部分)和往复泵(图1中下端部分)。其中，气动冲击器M的活塞能在压缩气体的推动下沿冲压装置轴线往复运动(即沿图1中上下方向运动)以将气体的压力能转换为活塞的机械能。如图1中所示，气动冲击器M可包括上接头、调整垫、导流罩、半环套、弹簧座、内缸座、缓冲销、缓冲弹簧、内缸、芯管、中隔套、配气套和外缸套。来自上部钻柱的压缩气体从上接头进入，经导流罩上的进气孔进入弹簧座和内缸座之间的空间中。随后，气体从内缸座的侧孔进入内缸与外缸之间形成的环形空间中，再经过内缸上的周向孔、活塞表面的凹槽进入后气室中推动活塞下行(即图1中从上到下方向)做功。当活塞下行至其大端上的内孔与芯管脱离开后，后气室中的气体经活塞上的中心孔(与轴线重合设置)进入第一腔体中泄压并排出冲压装置。活塞在惯性作用下继续下行与泵活塞2高速碰撞完成动量交换。此时活塞下行到其大端进入中隔套中，由于中隔套的内径大于活塞大端的内径，因此活塞大端与中隔套之间形成气体通过的环空空间。气体经活塞表面的凹槽和该环形空间进入前气室，此时活塞的小端已将配气套上的侧孔封闭。前气室内的高压气体推动活塞上行(即图1中从下到上方向)做功，当活塞上行到其小端经过配气套上的侧孔时配气套上的侧孔打开，前气室中的气体经配气套上侧孔进入第一腔体中泄压并排出冲压装置。气体不断进入气动冲击器M中，推动活塞沿轴线往复运动，每个周期活塞往复运动一次，与泵活塞2发生碰撞一次。然而，本发明不限于此，其它能够将空气钻井时上部钻柱的气体的压力能转换为活塞的机械能，并通过该活塞碰撞本发明的往复泵的泵活塞2的冲击机构也可以作为这里的气动冲击器。气动冲击器的活塞能够沿轴线往复运动并能够与往复泵的泵活塞发生碰撞，以将机械能传递给泵活塞，所述往复泵能够将泵活塞的机械能转化为第二腔体内液压油的压力能。具体来讲，气动冲击器M的活塞在上部钻柱中压缩气体的推动下沿冲压装置轴线往复运动(即沿图1中上下方向运动)以将气体的压力能转换为活塞的机械能，气动冲击器M的活塞与往复泵的泵活塞2碰撞将机械能传递给泵活塞2，泵活塞2向往复泵第二腔体中液压油施加压力使其压力升高并产生瞬时流量排出至冲压装置下游机构。

在本实施例中，往复泵包括泵缸筒1、泵活塞2、泵缸座3和回程弹性件(例如，回程弹簧)4。其中，所述泵缸筒1与气动冲击器M的外缸筒固定连接，所述泵活塞2设置在泵缸筒1内，且泵活塞2上端部与活塞下端部之间形成有供活塞与泵活塞2碰撞，以交换机械能的第一腔体，所述第一腔体能够与外界连通，以将推动冲击器活塞运动过后的气体排出冲压装置。具体来讲，如图1和图2中所示，往复泵主要包括泵缸筒1以及设置在泵缸筒1内部的泵活塞2、泵缸座3和回程弹性件4。其中，泵缸筒1上端部与气动冲击器M的外缸筒固定连接。例如，泵缸筒1上端部可设置有螺纹，泵缸筒1与气动冲击器M螺纹连接。然而本发明不限于此，泵缸筒1与气动冲击器M也可以采用其它连接方式。泵活塞2沿轴线设置在泵缸筒1内且泵活塞2与气动冲击器M的活塞之间构成了第一腔体，活塞与泵活塞2在第一腔体中发生碰撞并交换机械能。这里，第一腔体具有能够与外界连通的排气通道，从而便于将推动气动冲击器M活塞往复运动过后的气体排出冲压装置，也就是说，便于在活塞运动过程中使第一腔体内的气体排出。例如，泵活塞2可具第一排气孔，泵缸座3可具有第二排气孔302，第一腔体通过第一排气孔、所述内腔和第二排气孔302与外界连通，以将推动冲击器活塞运动过后的气体排出冲压装置。这里，排出冲压装置的气体中部分或全部为来自上部钻柱中推动冲击器活塞运动过后压力降低的压缩气体。然而本发明不限于此，例如，也可以在泵缸筒或外缸筒上开设排气孔将进入第一腔体中的气体排出冲压装置。

在本实施例中，泵活塞2具有能够承受气动冲击器M的活塞碰撞的上端部、与泵缸筒1内壁形成密封的过渡部、以及插入泵缸座3内部的下端部。具体来讲，如图3～6中所示，泵活塞2可包括从上到下固定连接或一体化成型的第一圆柱段、第二圆柱段和第三圆柱段。其中，第一圆柱段和第三圆柱段的外径小于第二圆柱段的外径，第二圆柱段的外径等于泵缸筒1的内径。第一圆柱段上端面能够承受气动冲击器M的活塞的碰撞，第二圆柱段的径向圆周与泵缸筒1的内壁之间形成密封，第三圆柱段插入泵缸座3的空腔中并形成密封。此外，在第二圆柱段的下端面上还设置有安装回程弹性件4的第一安装孔，所述第一安装孔沿第二圆柱段下端面圆周均匀分布。此外，泵活塞2与泵缸筒1内壁之间、泵活塞2下端部与泵缸座3空腔之间还可设置有密封件。

图3示出了图1中泵缸座的结构示意图；图4示出了图3中泵缸座的左视图；图5示出了图3中泵缸座的右视图；图6示出了图3中泵缸座的A-A向剖视图；图7示出了图4中泵缸座的C-C向剖视图。

在本实施例中，泵缸座3具有供泵活塞2下端部插入并形成密封的空腔(即图3中左端)、以及能够吸油和排油的吸排油通道303。泵缸座3设置在泵缸筒1中且泵缸座3、泵活塞2和泵缸筒1内壁之间形成能够容纳液压油的第二腔体，所述第二腔体与吸排油通道303连通。具体来讲，如图3到图7中所示，泵缸座3为中空圆筒，其筒体的左端部具有与泵活塞2第三圆柱段配合的空腔，泵活塞2的第三圆柱段能够在该空腔中滑动，在空腔内壁上还设置有密封件以形成密封。泵活塞2第二圆柱段下端面、第三圆柱段外壁泵、泵缸筒1左端面与泵缸筒1内壁之间构成了第二腔体，该第二腔体用于容纳液压油。在泵缸座3上还设置有吸排油通道303，该吸排油通道303沿径向设置在泵缸座3中，吸排油通道303的一端与第二腔体连通，另一端与位于冲压装置下游的配流阀组件相连。这里，由于往复泵按单作用原理工作，第二腔体具有公共的吸油和排油通道(即吸排油通道303)，吸油和排油过程中分别接通冲压装置下游的配流阀组件，吸油和排油过程中通过配流阀组件中配流阀的通断状态切换来实现。例如，吸排油通道303的数量可以为2～8个，吸排油通道303可沿轴线对称设置在泵缸座3中。这里，吸排油通道303的数量不固定，可以根据需要进行增减。此外，泵缸座3左端面上还设置有安装回程弹性件4的第二安装孔，第二安装孔沿泵缸座3左端面圆周均匀分布且与泵活塞2第二圆柱段上的第一安装孔一一对应。

回程弹性件4设置在第二腔体中且回程弹性件4的一端安装在泵活塞2上，回程弹性件4的另一端安装在泵缸座3上。具体来讲，如图1中所示，回程弹性件4沿轴向安装在第二腔体中，回程弹性件4的一端插入泵活塞2的第二圆柱段上的第一安装孔中，另一端插入泵缸座3左端面上的第二安装孔中。这里，回程弹性件的两端可以与泵活塞2和泵缸座3固定安装，也可以不固定安装。回程弹性件4的数量可以为4～12个。例如，回程弹性件4的数量可以为8个回程弹簧。这里，安装8个回程弹簧是为了使回程弹性件4的预压弹簧力推动泵活塞2回程至终点处时，第二腔体获得的吸油真空度不大于0.5bar，8个弹簧回程力总值大于500N。同时，考虑到载荷分布的不均匀性及粘性、密封、运动副接触的摩擦阻力，往复泵的泵活塞2回程至终点时回程弹性件4的总预压力设计值应超过1000N为宜。然而，本发明不限于此，回程弹性件的数量可以根据需要进行增减。

如图1中所示，当泵活塞2受到气动冲击器M的活塞的撞击(即气动冲击器冲程时)并向下移动时，泵活塞2向下运动并压缩回程弹性件4和第二腔体，第二腔体中的液压油受到挤压压力升高产生可观的瞬时流量，所述压力升高的液压油通过吸排油通道303经配流阀排出至蓄能单元中；当气动冲击器M的活塞回程后(即图1中向上移动)，泵活塞2在回程弹性件4的推力作用下向上移动进行补油，第二腔体膨胀并产生吸力通过吸排油通道303经配流阀将回油油箱中的液压油吸入进行补油。例如，往复泵泵活塞2的最大行程可以为Sv＝22mm，往复泵活塞2回程终了后，气动冲击器M活塞每次运动至S＝168mm处与之碰撞，通过动量交换传递能量至往复泵泵缸(即第二腔体)内液压油，产生压力和流量经配流阀输出至蓄能单元。此外，冲压装置还可包括与吸排油通道303固定连接的端直通接头7，所述端直通接头7通过高压管线与冲压装置下游的配流阀相连，通过配流阀通断状态的切换以将第二腔体中的液压油排出进入蓄能单元或与回油油箱连通向第二腔体中补充液压油。

在实施例中，泵活塞2可具有沿轴线设置的第一中心孔，泵缸座3可具有沿轴线设置的第二中心孔301。气液耦合冲压装置还可包括注油管8，注油管8沿轴线穿过气动冲击器M、第一中心孔和第二中心孔301与冲压装置下游的配流阀组件相连。具体来讲，气液耦合冲压装置还可包括注油管8，在泵活塞2上沿冲压装置的轴线设置有供注油管8通过的第一中心孔，泵缸座3右端部上沿冲压装置的轴线设置有供注油管8穿过的第二中心孔301，冲压装置的注油管8沿轴线穿过气动冲击器M、第一中心孔、泵缸座3的空腔、第二中心孔301后与冲压装置下游的回油油箱相连，向回油油箱中供应液压油。这里，当与回油油箱相连的液压马达出现泄漏时，推动液压马达做功后返回回油油箱中的液压油的量会减少，这时，需要通过注油管8向回油油箱中补充液压油。例如，注油管线8的另一端与位于气液耦合冲压装置上游的增压油箱相连，将增压油箱中的液压油补充至回油油箱中。

在本实施例中，冲压装置还可包括挡圈6，挡圈6可设置在泵缸筒1内壁上以限制泵缸座3在泵缸筒1中向下运动的位置。具体来讲，如图1中所示，在泵缸筒1内壁上还可安装有挡圈6，挡圈6与泵缸座3下端接触，当泵活塞2向下运动以向泵缸座3施加推力时，挡圈6可以给泵缸座3一个向上的反作用力，避免泵缸座3在泵活塞2的推动下发生向下移动。

在本实施例中，所述冲压装置还可包括设置在泵活塞2与泵缸筒1内壁之间的导向环5，所述导向环5能够避免泵活塞2与泵缸筒1内壁的直接接触，以减小泵活塞2和泵缸筒1之间的摩擦。这里，通过在泵活塞2外壁与泵缸筒1内壁之间设置导向环5，能够避免泵活塞2与泵缸筒1内壁之间的直接接触，从而减小泵活塞2运动过程中对泵缸筒1内壁产生的摩擦，起到保护泵活塞2和泵缸筒1，延长实用寿命的目的。例如，导向环5的材质可以为聚甲醛。然而，本发明不限于此，其它具有相同功能的材料也可以

在本发明的又一个示例性实施例中，气体钻井用气液耦合冲压装置还在上述示例性实施例的基础上进一步包括配流阀组件，所述配流阀组件包括配流阀、蓄能单元和回油油箱，其中，所述配流阀与吸排油通道相连，并能够通过自身通断状态的切换将吸排油通道与蓄能单元相连将第二腔体中的液压油排至蓄能单元，或将吸排油通道与回油油箱相连将回油油箱中的液压油补充至第二腔体。这里，配流阀可以包括三通、第一单向阀和第二单向阀组成，其中，三通的一端通过高压管线与吸排油通道连接，三通的另外两端分别通过第一单向阀与蓄能单元相连、第二单向阀与回油油箱相连，第一单向阀的接通方向为从三通到蓄能单元方向，第二单向阀的接通方向为从回油油箱到三通方向。当第二腔体排出液压油时，液压油依次通过吸排油通道、高压管线、三通和第一单向阀后进入蓄能单元中。当第二腔体吸油时，回油油箱中的液压油依次通过第二单向阀、三通、高压管线和吸排油通道后进入到第二腔体中。然而，本发明不限于此，配流阀组件也可以为其它结构，只要能够与吸排油通道连通并接收第二腔体排出的液压油和向第二腔体中补充液压油即可。

与现有技术相比，本发明的有益效果可包括以下内容中的至少一项：

综上所述，本发明的有益效果可包括以下内容中的至少一项：

(1)本发明的气动冲击机构活塞能够通过位置反馈自主配气回程，泵活塞在回程弹性件作用下回程，两者相对独立运动，互不影响；

(2)不管液压执行机构负载如何，只要有压缩气体输入，气动冲击器活塞均可持续撞击往复泵活塞传递动量，克服了现有的将气动活塞和液压柱塞通过刚性连接导致联合动作协调性差、气动活塞回程受负载拖累的缺陷；

(3)本发明将压缩气体通过冲击增压方式传递给液压油，利用液体的不可压缩特性，变弹性为刚性，为气体钻井提供稳定的井下动力来源。

尽管上面已经结合示例性实施例及附图描述了本发明，但是本领域普通技术人员应该清楚，在不脱离权利要求的精神和范围的情况下，可以对上述实施例进行各种修改。