CN102061888A - 抗冲击螺杆钻具 - Google Patents
抗冲击螺杆钻具 Download PDFInfo
- Publication number
- CN102061888A CN102061888A CN2011100001674A CN201110000167A CN102061888A CN 102061888 A CN102061888 A CN 102061888A CN 2011100001674 A CN2011100001674 A CN 2011100001674A CN 201110000167 A CN201110000167 A CN 201110000167A CN 102061888 A CN102061888 A CN 102061888A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- transmission shaft
- power transmission
- cushion collar
- described power
- convex shoulder
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims abstract description 71
- 230000035939 shock Effects 0.000 claims abstract description 17
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims abstract description 14
- 230000003139 buffering effect Effects 0.000 claims description 14
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims description 3
- 238000005553 drilling Methods 0.000 abstract description 33
- 230000009191 jumping Effects 0.000 abstract 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 11
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 11
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 230000001066 destructive effect Effects 0.000 description 2
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000994 depressogenic effect Effects 0.000 description 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 1
- 230000008014 freezing Effects 0.000 description 1
- 238000007710 freezing Methods 0.000 description 1
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 238000010008 shearing Methods 0.000 description 1
- 239000004575 stone Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Earth Drilling (AREA)
Abstract
本发明公开了一种抗冲击螺杆钻具，包括螺杆钻外壳体，所述螺杆钻外壳体内转动安装有传动轴，所述传动轴的下端伸出所述螺杆钻外壳体，所述传动轴的下端部套装有安装钻头的缓冲套，所述传动轴和所述缓冲套之间为花键配合，所述传动轴上设有限制所述缓冲套轴向移动范围的缓冲限位装置，所述传动轴和所述缓冲套之间设有轴向弹性缓冲装置，所述传动轴和所述缓冲套的配合间隙处设有密封装置；传动轴和缓冲套之间设有轴向弹性缓冲装置，减轻或消除了在跳钻底层中钻进时的跳钻和冲击震动，减少了钻具、钻头的损坏，保护了钻铤的联接和井壁的完好，提高了钻具的整体使用寿命，并且增加了钻井的安全性，提高了钻井的速度。
Description
技术领域
本发明涉及钻井设备领域，尤其涉及一种螺杆钻具。
背景技术
钻井中钻具和钻头在大钻压下，通过钻具输出大的转矩的情况下进行钻进，特别是牙轮钻头是靠牙轮齿不断压碎岩石来进行钻进，在碳石受压力破碎的瞬间就产生了震动和冲击。在砾石层或硬度大并具稳固较差的底层中往往表现的尤为突出，甚至出现跳钻现象。如果出现跳钻会产生共振作用，能使数千米的钻杆钻具一起跳动，对钻杆、钻具、钻头破坏力极大。震动会对井壁造成较大的破坏力，会发生坍塌掉快。大量掉快的聚积会产生卡钻等井下事故。
如图4所示现有螺杆钻具承主要通过串轴承承受钻进压力。串轴承由内钢圈12、外钢圈13和钢球14组成，在工作中钢球14在内钢圈12和外钢圈13的轨道中滚动，钢球14与内钢圈12、外钢圈13点线接触。钢球14在内钢圈12、外钢圈13上下相互作用下工作，承受着较大的压力和剪切力。工作中受到的冲击破坏，大大影响了使用寿命。
万向节受冲击损害同样较大，冲击容易导致花瓣和钢球的损坏，减少了正常使用寿命。钻具的各个连接扣也容易因为冲击震动发生松动和开扣，发生落井事故。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种用于在跳钻底层中钻进时减轻或消除跳钻和冲击震动，减少钻具、钻头的损坏，保护钻铤的联接和井壁的完好，提高钻具的整体使用寿命，增加钻井安全性，提高钻井速度的抗冲击螺杆钻具。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：抗冲击螺杆钻具，包括螺杆钻外壳体，所述螺杆钻外壳体内转动安装有传动轴，所述传动轴的下端伸出所述螺杆钻外壳体，所述传动轴的下端部套装有安装钻头的缓冲套，所述传动轴和所述缓冲套之间为花键配合，所述传动轴上设有限制所述缓冲套轴向移动范围的缓冲限位装置，所述传动轴和所述缓冲套之间设有轴向弹性缓冲装置，所述传动轴和所述缓冲套的配合间隙处设有密封装置。
作为优选的技术方案，所述缓冲套包括缓冲套体，所述缓冲套体的下端固定安装有用于安装钻头的转换接头。
作为优选的技术方案，所述轴向弹性缓冲装置包括套装在所述传动轴上的弹性部件，所述传动轴上设有传动轴凸肩，所述缓冲套上设有与所述传动轴凸肩对应的缓冲套凸肩，所述传动轴凸肩和所述缓冲套凸肩之间的间隙内安装所述弹性部件，所述弹性部件的上端抵靠在所述传动轴凸肩上，所述弹性部件的下端抵靠在所述缓冲套凸肩上。
作为优选的技术方案，所述弹性部件为弹簧。
作为优选的技术方案，所述弹簧为至少两组环形弹簧。
作为优选的技术方案，所述缓冲限位装置包括设置在所述传动轴上的上限位凸肩，所述传动轴的下端安装有下限位挡环。
作为优选的技术方案，所述密封装置包括分别设置在所述传动轴和所述缓冲套之间间隙两端的密封圈。
由于采用了上述技术方案，抗冲击螺杆钻具，包括螺杆钻外壳体，所述螺杆钻外壳体内转动安装有传动轴，所述传动轴的下端伸出所述螺杆钻外壳体，所述传动轴的下端部套装有安装钻头的缓冲套，所述传动轴和所述缓冲套之间为花键配合，所述传动轴上设有限制所述缓冲套轴向移动范围的缓冲限位装置，所述传动轴和所述缓冲套之间设有轴向弹性缓冲装置，所述传动轴和所述缓冲套的配合间隙处设有密封装置；传动轴和缓冲套之间设有轴向弹性缓冲装置，减轻或消除了在跳钻底层中钻进时的跳钻和冲击震动，减少了钻具、钻头的损坏，保护了钻铤的联接和井壁的完好，提高了钻具的整体使用寿命，并且增加了钻井的安全性，提高了钻井的速度。
附图说明
图1是本发明实施例的结构示意图；
图2是图1中I处的局部放大图；
图3是本发明实施例的工作状态示意图；
图4是背景技术中现有设计的结构示意图；
图中：1-传动轴；2-转换接头；3-缓冲套；4-传动轴凸肩；5-缓冲套凸肩；7-下限位挡环；8-内花键；9-外花键；10-环形弹簧；11-密封圈；12-内钢圈；13-外钢圈；14-钢球；15-螺杆钻外壳体。
具体实施方式
如图1和图2所示，抗冲击螺杆钻具，包括螺杆钻外壳体15，所述螺杆钻外壳体15内转动安装有传动轴1，所述传动轴1的下端伸出所述螺杆钻外壳体15，所述传动轴1的下端部套装有安装钻头的缓冲套3，所述传动轴1和所述缓冲套3之间为花键配合，所述缓冲套3的中部设有内花键8，所述传动轴1上设有与所述内花键8对应的外花键9，所述传动轴1上设有限制所述缓冲套3轴向移动范围的缓冲限位装置；所述传动轴1和所述缓冲套3之间设有轴向弹性缓冲装置，所述传动轴1和所述缓冲套3的配合间隙处设有密封装置，所述密封装置包括分别设置在所述传动轴1和所述缓冲套3之间间隙两端的密封圈11；所述缓冲套3包括缓冲套体，所述缓冲套体的下端固定安装有用于安装钻头的转换接头2；所述轴向弹性缓冲装置包括套装在所述传动轴1上的弹性部件，所述传动轴1上设有传动轴凸肩4，所述缓冲套3上设有与所述传动轴凸肩4对应的缓冲套凸肩5，所述传动轴凸肩4和所述缓冲套凸肩5之间的间隙内安装所述弹性部件，所述弹性部件的上端抵靠在所述传动轴凸肩4上，所述弹性部件的下端抵靠在所述缓冲套凸肩5上，所述弹性部件为弹簧，所述弹簧为四组环形弹簧10；所述缓冲限位装置包括设置在所述传动轴1上的上限位凸肩，所述传动轴凸肩4兼做所述上限位凸肩，所述传动轴1的下端安装有下限位挡环7。
所述传动轴1上位于所述传动轴凸肩和所述缓冲套凸肩5之间的所述环形弹簧10，将发生的震动加以瞬间消除，震动无法上传，避免了钻头以上的工具受到冲击，减缓了部件的损坏，增加了传动部分的寿命。
环形弹簧10具有较高的弹性和承压性能，消除震动效果好，而且性能可靠。环形弹簧由带有内锥面的外圆环和带有外锥面的内圆环配合而成。外圆环的对数根据承受载荷的大小和变形的要求而定。外圆环和内圆环沿配合圆锥相对滑动时，接触表面具有很大的摩擦力，加载时，轴向力是由表面压力和摩擦力平衡。减小了轴向载荷的作用，增大子弹簧刚度。卸载时，摩擦力阻滞了弹簧弹性变形的恢复，减小了弹簧作用力。环形弹簧适用于空间尺寸受限制而又需要强力缓冲的场合、环形弹簧由许多对内、外圆环组成，若损坏或磨损后不需要全部更换，只需将报废的个别圆更换即可，易于修理。
所述密封装置包括分别设置在所述传动轴1和所述缓冲套3之间间隙两端的密封圈11；在高压下不泄露，保证环形弹簧及其他工作元件在密闭的油浸环境中工作，增加各工作件的使用寿命。
如图3所示，在钻井中遇到跳钻，钻头带动转换接头2，转换接头2带动缓冲套3上跳，缓冲套3压迫环型弹簧10迫使其变形吸收能量，减轻或消除了在跳钻底层中钻进时的跳钻和冲击震动，减少了钻具、钻头的损坏，保护了钻铤的联接和井壁的完好，提高了钻具的整体使用寿命，并且增加了钻井的安全性，提高了钻井的速度。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (7)
1.抗冲击螺杆钻具，包括螺杆钻外壳体，所述螺杆钻外壳体内转动安装有传动轴，其特征在于：所述传动轴的下端伸出所述螺杆钻外壳体，所述传动轴的下端部套装有安装钻头的缓冲套，所述传动轴和所述缓冲套之间为花键配合，所述传动轴上设有限制所述缓冲套轴向移动范围的缓冲限位装置，所述传动轴和所述缓冲套之间设有轴向弹性缓冲装置，所述传动轴和所述缓冲套的配合间隙处设有密封装置。
2.如权利要求1所述的抗冲击螺杆钻具，其特征在于：所述缓冲套包括缓冲套体，所述缓冲套体的下端固定安装有用于安装钻头的转换接头。
3.如权利要求1所述的抗冲击螺杆钻具，其特征在于：所述轴向弹性缓冲装置包括套装在所述传动轴上的弹性部件，所述传动轴上设有传动轴凸肩，所述缓冲套上设有与所述传动轴凸肩对应的缓冲套凸肩，所述传动轴凸肩和所述缓冲套凸肩之间的间隙内安装所述弹性部件，所述弹性部件的上端抵靠在所述传动轴凸肩上，所述弹性部件的下端抵靠在所述缓冲套凸肩上。
4.如权利要求3所述的抗冲击螺杆钻具，其特征在于：所述弹性部件为弹簧。
5.如权利要求4所述的抗冲击螺杆钻具，其特征在于：所述弹簧为至少两组环形弹簧。
6.如权利要求1、2、3、4或5所述的抗冲击螺杆钻具，其特征在于：所述缓冲限位装置包括设置在所述传动轴上的上限位凸肩，所述传动轴的下端安装有下限位挡环。
7.如权利要求1、2、3、4或5所述的抗冲击螺杆钻具，其特征在于：所述密封装置包括分别设置在所述传动轴和所述缓冲套之间间隙两端的密封圈。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 201110000167 CN102061888B (zh) | 2011-01-04 | 2011-01-04 | 抗冲击螺杆钻具 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 201110000167 CN102061888B (zh) | 2011-01-04 | 2011-01-04 | 抗冲击螺杆钻具 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN102061888A true CN102061888A (zh) | 2011-05-18 |
| CN102061888B CN102061888B (zh) | 2013-03-27 |
Family
ID=43997362
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN 201110000167 Active CN102061888B (zh) | 2011-01-04 | 2011-01-04 | 抗冲击螺杆钻具 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN102061888B (zh) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102704857A (zh) * | 2012-06-21 | 2012-10-03 | 中国石油大学(华东) | 井下增压提速系统 |
| CN103485726A (zh) * | 2013-10-11 | 2014-01-01 | 西南石油大学 | 一种用于减弱井底钻具粘滑振动的装置及其控制方法 |
| CN104265181A (zh) * | 2014-10-11 | 2015-01-07 | 潍坊盛德石油机械制造有限公司 | 液力抗冲击螺杆钻具 |
| CN106567681A (zh) * | 2016-05-19 | 2017-04-19 | 西南石油大学 | 避免卡钻与降低粘滑的防滞动工具 |
| CN107448155A (zh) * | 2017-03-14 | 2017-12-08 | 长江大学 | 一种防止钻头扭矩过大的工具 |
| CN111691832A (zh) * | 2020-07-14 | 2020-09-22 | 中国石油集团渤海钻探工程有限公司 | 一种可旋转智能扶正器 |
| CN111894483A (zh) * | 2020-07-15 | 2020-11-06 | 盐城市荣嘉机械制造有限公司 | 一种高强度螺杆钻具 |
| CN113863849A (zh) * | 2021-10-27 | 2021-12-31 | 盐城市荣嘉机械制造有限公司 | 一种拒震式螺杆钻具传动轴总成 |
| CN115584938A (zh) * | 2022-12-12 | 2023-01-10 | 沧州格锐特钻头有限公司 | 抗冲击螺杆钻具 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4770258A (en) * | 1987-04-27 | 1988-09-13 | Falgout Sr Thomas E | Well deviation control tool |
| CN2825915Y (zh) * | 2005-04-19 | 2006-10-11 | 杜炊 | 导轨花键定向钻井工具 |
| CN2851513Y (zh) * | 2005-11-03 | 2006-12-27 | 中国石油天然气集团公司 | 抗冲击传动轴总成 |
| CN201196032Y (zh) * | 2008-05-31 | 2009-02-18 | 潍坊盛德石油机械制造有限公司 | 改进的钻具传动轴防脱装置 |
| CN101408093A (zh) * | 2007-10-12 | 2009-04-15 | 中国石化集团胜利石油管理局钻井工艺研究院 | 一种用于气体钻井的变径稳定器 |
| CN201924835U (zh) * | 2011-01-04 | 2011-08-10 | 潍坊盛德石油机械制造有限公司 | 抗冲击螺杆钻具 |
-
2011
- 2011-01-04 CN CN 201110000167 patent/CN102061888B/zh active Active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4770258A (en) * | 1987-04-27 | 1988-09-13 | Falgout Sr Thomas E | Well deviation control tool |
| CN2825915Y (zh) * | 2005-04-19 | 2006-10-11 | 杜炊 | 导轨花键定向钻井工具 |
| CN2851513Y (zh) * | 2005-11-03 | 2006-12-27 | 中国石油天然气集团公司 | 抗冲击传动轴总成 |
| CN101408093A (zh) * | 2007-10-12 | 2009-04-15 | 中国石化集团胜利石油管理局钻井工艺研究院 | 一种用于气体钻井的变径稳定器 |
| CN201196032Y (zh) * | 2008-05-31 | 2009-02-18 | 潍坊盛德石油机械制造有限公司 | 改进的钻具传动轴防脱装置 |
| CN201924835U (zh) * | 2011-01-04 | 2011-08-10 | 潍坊盛德石油机械制造有限公司 | 抗冲击螺杆钻具 |
Cited By (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102704857A (zh) * | 2012-06-21 | 2012-10-03 | 中国石油大学(华东) | 井下增压提速系统 |
| CN102704857B (zh) * | 2012-06-21 | 2014-06-11 | 中国石油大学(华东) | 井下增压提速系统 |
| CN103485726A (zh) * | 2013-10-11 | 2014-01-01 | 西南石油大学 | 一种用于减弱井底钻具粘滑振动的装置及其控制方法 |
| CN103485726B (zh) * | 2013-10-11 | 2015-09-16 | 西南石油大学 | 一种用于减弱井底钻具粘滑振动的装置及其控制方法 |
| CN104265181A (zh) * | 2014-10-11 | 2015-01-07 | 潍坊盛德石油机械制造有限公司 | 液力抗冲击螺杆钻具 |
| CN104265181B (zh) * | 2014-10-11 | 2016-05-04 | 潍坊盛德石油机械制造有限公司 | 液力抗冲击螺杆钻具 |
| CN106567681B (zh) * | 2016-05-19 | 2018-06-15 | 西南石油大学 | 避免卡钻与降低粘滑的防滞动工具 |
| CN106567681A (zh) * | 2016-05-19 | 2017-04-19 | 西南石油大学 | 避免卡钻与降低粘滑的防滞动工具 |
| CN107448155A (zh) * | 2017-03-14 | 2017-12-08 | 长江大学 | 一种防止钻头扭矩过大的工具 |
| CN107448155B (zh) * | 2017-03-14 | 2019-05-24 | 长江大学 | 一种防止钻头扭矩过大的工具 |
| CN111691832A (zh) * | 2020-07-14 | 2020-09-22 | 中国石油集团渤海钻探工程有限公司 | 一种可旋转智能扶正器 |
| CN111691832B (zh) * | 2020-07-14 | 2022-05-24 | 中国石油集团渤海钻探工程有限公司 | 一种可旋转智能扶正器 |
| CN111894483A (zh) * | 2020-07-15 | 2020-11-06 | 盐城市荣嘉机械制造有限公司 | 一种高强度螺杆钻具 |
| CN113863849A (zh) * | 2021-10-27 | 2021-12-31 | 盐城市荣嘉机械制造有限公司 | 一种拒震式螺杆钻具传动轴总成 |
| CN113863849B (zh) * | 2021-10-27 | 2022-08-26 | 盐城市荣嘉机械制造有限公司 | 一种拒震式螺杆钻具传动轴总成 |
| CN115584938A (zh) * | 2022-12-12 | 2023-01-10 | 沧州格锐特钻头有限公司 | 抗冲击螺杆钻具 |
| CN115584938B (zh) * | 2022-12-12 | 2023-02-17 | 沧州格锐特钻头有限公司 | 抗冲击螺杆钻具 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN102061888B (zh) | 2013-03-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102061888B (zh) | 抗冲击螺杆钻具 | |
| CN102268961B (zh) | 一种具有减振功能的螺杆钻具传动轴总成 | |
| CN101827996B (zh) | 钻柱减震器 | |
| KR20090101456A (ko) | 파쇄 장치 충격 흡수 시스템 | |
| CN105735892A (zh) | 吸震式高频扭力冲击器 | |
| CN103375132A (zh) | 井下旋转冲击式钻井工具 | |
| CN202157745U (zh) | 一种具有减振功能的螺杆钻具传动轴总成 | |
| CN206159357U (zh) | 一种旋挖钻机及其动力头的减震机构 | |
| WO2014040349A1 (zh) | 截齿装置及采掘机械 | |
| CN210118095U (zh) | 一种减震螺杆钻具 | |
| CN102146773A (zh) | 一种钻机减振器及其使用方法 | |
| CN202100210U (zh) | 一种钻机及其减振器 | |
| CN201924835U (zh) | 抗冲击螺杆钻具 | |
| CN202380977U (zh) | 气体钻井钻柱用抗疲劳短节 | |
| CN117569754A (zh) | 一种用于石油钻井的双向减振器 | |
| CN110685612A (zh) | 一种水平扭向弹性缓冲及冲击破岩钻井工具 | |
| CA3163629A1 (en) | Well drilling acceleration tool | |
| US20180180128A1 (en) | Shock absorbing tool connection | |
| CN204152442U (zh) | 液力抗冲击螺杆钻具 | |
| CN203716838U (zh) | 带缓冲装置的回转器动力头 | |
| CN101608532A (zh) | 潜孔钻机及其减振器 | |
| CN114622837A (zh) | 一种具有防掉功能的钻井减震器以及钻具组合 | |
| WO2013050231A2 (en) | Damper unit and drill string system comprising such a damper unit | |
| CN202544754U (zh) | 螺杆钻具 | |
| CN104265181B (zh) | 液力抗冲击螺杆钻具 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of invention: Impact resistant screw drill Effective date of registration: 20211222 Granted publication date: 20130327 Pledgee: Weifang rural commercial bank Limited by Share Ltd. hi tech sub branch Pledgor: WEIFANG SHENGDE PETROLEUM MACHINERY MANUFACTURING CO.,LTD. Registration number: Y2021980015963 |
|
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right |
Granted publication date: 20130327 Pledgee: Weifang rural commercial bank Limited by Share Ltd. hi tech sub branch Pledgor: WEIFANG SHENGDE PETROLEUM MACHINERY MANUFACTURING CO.,LTD. Registration number: Y2021980015963 |
|
| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right |