CN107429550A - 具有一体式轴承壳体的钻井设备 - Google Patents
具有一体式轴承壳体的钻井设备 Download PDFInfo
- Publication number
- CN107429550A CN107429550A CN201580078422.3A CN201580078422A CN107429550A CN 107429550 A CN107429550 A CN 107429550A CN 201580078422 A CN201580078422 A CN 201580078422A CN 107429550 A CN107429550 A CN 107429550A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- bearing
- sleeve
- bear box
- fixed
- drive
- 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.)
- Pending
Links
- 238000005553 drilling Methods 0.000 title claims abstract description 139
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 claims description 64
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 26
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims 1
- CVOFKRWYWCSDMA-UHFFFAOYSA-N 2-chloro-n-(2,6-diethylphenyl)-n-(methoxymethyl)acetamide;2,6-dinitro-n,n-dipropyl-4-(trifluoromethyl)aniline Chemical compound CCC1=CC=CC(CC)=C1N(COC)C(=O)CCl.CCCN(CCC)C1=C([N+]([O-])=O)C=C(C(F)(F)F)C=C1[N+]([O-])=O CVOFKRWYWCSDMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 3
- 230000004083 survival effect Effects 0.000 description 10
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 5
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010432 diamond Substances 0.000 description 4
- 241001074085 Scophthalmus aquosus Species 0.000 description 2
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 2
- 230000000750 progressive effect Effects 0.000 description 2
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 2
- 238000000429 assembly Methods 0.000 description 1
- 238000005183 dynamical system Methods 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 1
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 1
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B4/00—Drives for drilling, used in the borehole
- E21B4/003—Bearing, sealing, lubricating details
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B4/00—Drives for drilling, used in the borehole
- E21B4/02—Fluid rotary type drives
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B7/00—Special methods or apparatus for drilling
- E21B7/04—Directional drilling
- E21B7/06—Deflecting the direction of boreholes
- E21B7/067—Deflecting the direction of boreholes with means for locking sections of a pipe or of a guide for a shaft in angular relation, e.g. adjustable bent sub
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Geology (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- General Details Of Gearings (AREA)
- Mounting Of Bearings Or Others (AREA)
- Rolling Contact Bearings (AREA)
- Motor Or Generator Frames (AREA)
- Sliding-Contact Bearings (AREA)
- Earth Drilling (AREA)
Abstract
一种钻井设备,其具有驱动区段和位于所述驱动区段的轴向远侧的轴承区段。所述轴承区段包括:一体式轴承壳体,其限定轴承壳体孔;驱动轴,其接纳在所述轴承壳体孔内并且相对于所述轴承壳体可旋转;以及轴承组件,其径向置于所述轴承壳体与所述驱动轴之间,以用于将所述驱动轴可旋转地支撑在所述轴承壳体孔内。所述一体式轴承壳体可以与传动壳体直接连接。所述钻井设备的主轴线与驱动轴轴线之间的轴线相交点可以轴向地位于近侧轴承壳体端部与远侧轴承壳体端部之间。一个或多个固定式轴承部件可以与一个或多个套筒不可旋转地接合,所述一个或多个套筒与所述轴承壳体不可旋转地接合。
Description
技术领域
一种具有轴承区段的钻井设备,所述轴承区段具有一体式轴承壳体。
发明背景
钻井设备可以包括驱动区段和轴承区段。轴承区段可以位于驱动区段的轴向远侧。轴承区段可以包括可旋转地支撑在轴承壳体内的驱动轴。驱动轴可以由驱动区段驱动。
附图简述
现将参考附图来描述本发明的实施方案,其中:
图1是钻井设备的部件的局部剖视示意图。
图2是钻井设备的示例性实施方案中的轴承区段的局部剖视示意图。
图3是图2中描绘的轴承区段的纵剖面组装视图。
图4是图2中描绘的轴承区段中的轴承壳体的纵剖面视图。
图5是图2中描绘的轴承区段的组装部件的剖视图。
图6A和6B分别是图2中描绘的轴承区段中的第一套筒的示意图和纵剖面视图。
图7A和7B分别是图2中描绘的轴承区段中的第二套筒的示意图和纵剖面视图。
图8是图2中描绘的轴承区段中的固定式第一轴承部件的示意图。
图9是图2中描绘的轴承区段中的固定式第二轴承部件的示意图。
图10A和10B分别是图2中描绘的轴承区段中的固定式第三轴承部件的示意图和纵剖面视图。
图11是图2中描绘的轴承区段的选定的组装部件的示意性纵剖面组装视图。
图12是图2中描绘的轴承区段中的包括旋转式径向轴承部件和旋转式推力轴承部件的一体式轴承部件的示意图。
图13A-13G描绘了组装图2中描绘的轴承区段的示例性次序。
详述
本文件中对于取向、操作参数、范围、范围下限以及范围上限的引用并不意图对本发明的范围规定严格的界限,但应在本文件的教义的范围内解释为意指“大致”或“大约”或“基本上”,除非另有明确说明。
本文件中对于“近侧”的引用意指相对朝向井眼或位于井眼中的设备或管柱的预期“井上”端部、“上”端部和/或“地表”端部定位的。
本文件中对于“远侧”的引用意指相对远离井眼或位于井眼中的设备或管柱的预期“井上”端部、“上”端部和/或“地表”端部定位的。
本公开涉及钻井设备和钻井设备的特定特征。在一些实施方案中,钻井设备可以被配置来插入井眼内且/或容纳在井眼内且/或在井眼内使用。在一些实施方案中,钻井设备可以用于钻探井眼。
钻井设备可以包括适用于钻探的任何设备。在一些具体实施方案中,钻井设备可以包括用于钻探井眼的旋转导向设备、由或基本上由用于钻探井眼的旋转导向设备组成。在一些具体实施方案中,钻井设备可以包括用于钻探井眼的钻井电机、由或基本上由用于钻探井眼的钻井电机组成。
在一些实施方案中,钻井设备可以包括正排量钻井电机、由或基本上由正排量钻井电机组成。在一些实施方案中,钻井设备可以包括渐进式空腔钻井电机、由或基本上由渐进式空腔钻井电机组成,包括但不限于莫瓦诺型渐进式空腔电机。
钻井设备可以包括驱动区段和轴承区段。在一些实施方案中,轴承区段可以位于驱动区段的轴向远侧。
驱动区段提供用于驱动钻井设备的驱动能量。驱动区段可以包括能够生成驱动能量且/或向钻井设备的轴承区段传递驱动能量的任何结构、装置或设备。
驱动能量可以由驱动区段生成并且传递到轴承区段,或者驱动能量可以在其他地方生成并且由驱动区段传递到轴承区段。在一些实施方案中,驱动能量可以是旋转驱动能量。
作为第一非限制性实例,用于在井眼中的旋转导向钻井设备的旋转驱动能量可以由在井眼的地表处的从地表使钻柱旋转的电机生成,并且驱动区段可以向轴承区段传递旋转驱动能量。作为第二非限制性实例,用于在井眼中的旋转导向钻井设备的旋转驱动能量可以由在井眼中定位在旋转导向钻井设备井上的电机生成,并且驱动区段可以向轴承区段传递旋转驱动能量。作为第三非限制性实例,用于钻井电机的旋转驱动能量可以由钻井电机的作为驱动区段的动力区段生成,并且钻井电机的动力区段可以生成旋转驱动能量并且向轴承区段传递旋转驱动能量。
在一些实施方案中,驱动区段可以包括驱动构件。驱动构件可以包括能够向轴承区段传递驱动能量的任何合适的结构或合适的结构组合。在一些实施方案中,驱动构件可以包括钻柱的部件。在一些实施方案中,驱动构件可以包括与钻柱的部件直接或间接连接的结构。在一些实施方案中,驱动构件可以包括钻井电机的输出轴,作为非限制性实例,所述输出轴包括钻井电机中的转子。在一些实施方案中,驱动构件可以包括与钻井电机的输出轴直接或间接连接的结构。
在一些实施方案中,驱动区段可以包括驱动壳体。在一些实施方案中,驱动壳体可以包括可以任何合适的方式连接的多个驱动壳体部件。在一些实施方案中,驱动壳体可以是由单个驱动壳体部件组成的一体式驱动壳体。
驱动壳体可以具有近侧驱动壳体端部、远侧驱动壳体端部和驱动壳体孔。在一些实施方案中,驱动构件可以被接纳在驱动壳体内。在一些实施方案中,驱动区段可以不需要驱动壳体。
在一些实施方案中,钻井设备可以包括传动区段。在一些实施方案中,传动区段可以轴向置于驱动区段与轴承区段之间,以便提供驱动区段与轴承区段之间的联动。
传动区段可以包括能够使驱动区段能够从所述驱动区段向轴承区段传递驱动能量的任何结构、装置或设备。
在一些实施方案中,传动区段可以包括传动构件。传动构件可以包括能够向轴承区段传递驱动能量的任何合适的结构或合适的结构组合。传动构件可以包括单个传动构件部件或者可以包括多个传动构件部件。在一些实施方案中,传动构件可以包括基本上刚性的轴以及一个或多个关节式连接件。在一些实施方案中,传动构件可以包括挠曲轴。在一些实施方案中,传动构件可以包括在驱动构件与轴承区段之间的连接器或简单的连接件。
在一些实施方案中,传动区段可以包括传动壳体。在一些实施方案中,传动壳体可以包括可以任何合适的方式连接的多个传动壳体部件。在一些实施方案中,传动壳体可以是由单个传动壳体部件组成的一体式传动壳体。
传动壳体可以具有近侧传动壳体端部、远侧传动壳体端部和传动壳体孔。在一些实施方案中,传动构件可以被接纳在传动壳体孔内。在一些实施方案中,传动区段可以不需要传动壳体。
轴承区段可以包括轴承壳体、驱动轴和轴承组件。
轴承壳体可以包括任何合适的结构或合适的结构组合。在一些实施方案中,轴承壳体可以包括可以任何合适的方式连接的多个轴承壳体部件。在一些实施方案中,轴承壳体可以是由单个轴承壳体部件组成的一体式轴承壳体。
轴承壳体具有近侧轴承壳体端部和远侧轴承壳体端部。轴承壳体限定轴承壳体孔。
驱动轴被接纳在轴承壳体孔内并且相对于轴承壳体可旋转。
驱动轴可以包括任何合适的结构或合适的结构组合。在一些实施方案中,驱动轴可以包括可以任何合适的方式连接的多个驱动轴部件。在一些实施方案中,驱动轴可以是由单个驱动轴部件组成的一体式驱动轴。
在钻井设备包括轴向置于驱动区段与轴承区段之间的传动区段的实施方案中,传动区段可以位于驱动区段与轴承区段之间的任何轴向位置处,并且可以与驱动区段和轴承区段直接或间接连接。
在一些实施方案中,传动区段可以与驱动区段直接连接。在一些实施方案中,传动区段可以与轴承区段直接连接。在一些实施方案中,传动区段可以与驱动区段和轴承区段两者直接连接。在一些具体实施方案中,驱动区段的驱动壳体的远侧驱动壳体端部可以与传动壳体的近侧传动壳体端部直接连接,使得驱动壳体与传动壳体直接连接。在一些具体实施方案中,传动区段的传动壳体的远侧传动壳体端部可以与轴承壳体的近侧轴承壳体端部直接连接,使得传动壳体与轴承壳体直接连接。
钻井设备具有主轴线。钻井设备的主轴线是钻井设备的朝向钻井设备的近侧端部定位的部件或区段的轴线。在一些实施方案中,钻井设备的主轴线可以是钻井设备的驱动区段的轴线。
驱动轴具有驱动轴轴线。驱动轴轴线是驱动轴在轴承壳体内的旋转轴线。
在一些实施方案中,驱动轴轴线可以与钻井设备的主轴线同轴和/或平行。在这样的实施方案中,钻井设备可以被描述为“直的”或性能钻井设备,并且可以适用于非定向钻探。
在一些实施方案中,驱动轴轴线可以相对于钻井设备的主轴线倾斜,使得在驱动轴轴线与主轴线之间存在角度,并且使得主轴线和驱动轴轴线在轴线相交点处相交。在这样的实施方案中,钻井设备可以被描述为“弯曲的”钻井设备,并且可以适用于定向钻探。
钻井设备可以任何合适的方式进行配置,以便使驱动轴轴线相对于主轴线倾斜。在一些实施方案中,钻井设备的一个或多个区段可以被配置来使驱动轴轴线相对于主轴线倾斜。在一些实施方案中,钻井设备可以包括被配置来使驱动轴轴线相对于主轴线倾斜的弯曲区段。在一些实施方案中,传动区段可以被配置来使驱动轴轴线相对于主轴线倾斜。
在一些实施方案中,主轴线与驱动轴轴线之间的轴线相交点可以轴向地位于近侧轴承壳体端部与远侧轴承壳体端部之间。
在一些具体实施方案中,轴承区段可以被配置来使驱动轴轴线相对于主轴线倾斜。在一些这样的实施方案中,轴承壳体可以包括致使驱动轴轴线相对于主轴线倾斜的角向偏移。角向偏移可以包括轴承壳体的能够提供角向偏移的任何特征或特征组合。
作为第一非限制性实例,角向偏移可以包括轴承壳体中的弯曲,其致使轴承壳体的全部或一部分相对于钻井设备的主轴线倾斜。在这样的实施方案中,角向偏移可以被描述为轴承壳体中的“外部弯曲”。
作为第二非限制性实例,角向偏移可以包括相对于钻井设备的主轴线倾斜的轴承壳体孔。在这样的实施方案中,角向偏移可以被描述为轴承壳体中的“内部弯曲”。
轴承组件径向置于轴承壳体与驱动轴之间。轴承组件将驱动轴可旋转地支撑在轴承壳体孔内。
轴承组件可以包括任何数量和/或任何类型的轴承。在一些实施方案中,轴承组件可以包括用于在轴承壳体与驱动轴之间传递轴向载荷的一个或多个推力轴承和/或用于在轴承壳体与驱动轴之间传递径向载荷的一个或多个径向轴承。一个或多个推力轴承和/或一个或多个径向轴承可以包括任何一个或多个合适类型的轴承,作为非限制性实例,所述轴承包括滑动轴承和滚动元件轴承。
在一些实施方案中,轴承组件可以包括一个或多个轴承,所述一个或多个轴承包括固定式轴承部件和/或旋转式轴承部件。
固定式轴承部件与轴承壳体连接或以其他方式相关联,使得固定式轴承部件相对于轴承壳体是基本上固定的。固定式轴承部件可以任何合适的方式与轴承壳体直接或间接连接。作为非限制性实例,固定式轴承部件可以与轴承壳体螺纹式连接,或者可以利用紧固件、焊接点或过盈配合与轴承壳体连接。
旋转式轴承部件与驱动轴连接或以其他方式相关联,使得旋转式轴承部件相对于驱动轴是基本上固定的并且相对于轴承壳体是可旋转的。旋转式轴承部件可以任何合适的方式与驱动轴直接或间接连接。作为非限制性实例,旋转式轴承部件可以与驱动轴螺纹式连接,或者可以利用紧固件、焊接点或过盈配合与驱动轴连接。
在一些实施方案中,通过与套筒不可旋转地接合,而套筒继而与轴承壳体不可旋转地接合,固定式轴承部件可以与轴承壳体间接连接。
在一些实施方案中,通过与单个套筒不可旋转地接合,而单个套筒与轴承壳体不可旋转地接合,多个固定式轴承部件可以与轴承壳体间接连接。在一些实施方案中,通过与单独的套筒不可旋转地接合,而单独的套筒各自与轴承壳体不可旋转地接合,多个固定式轴承部件可以与轴承壳体间接连接。
套筒可以任何合适的方式与轴承壳体不可旋转地接合。在一些实施方案中,套筒和轴承壳体可以包括互补的接合表面。互补的接合表面可以包括能够在套筒与轴承壳体之间提供不可旋转的接合的任何表面。作为非限制性实例,互补的接合表面可以包括互锁花键、突片和凹口、凸耳和凹槽等。
套筒可以任何合适的方式与固定式轴承部件不可旋转地接合。在一些实施方案中,套筒和固定式轴承部件可以包括互补的接合表面。互补的接合表面可以包括能够在套筒与固定式轴承部件之间提供不可旋转的接合的任何表面。作为非限制性实例,互补的接合表面可以包括互锁花键、突片和凹口、凸耳和凹槽等。
在一些实施方案中,通过与套筒不可旋转地接合,而套筒继而与驱动轴不可旋转地接合,旋转式轴承部件可以与驱动轴间接连接。
在一些实施方案中,通过与单个套筒不可旋转地接合,而单个套筒与驱动轴不可旋转地接合,多个旋转式轴承部件可以与驱动轴间接连接。在一些实施方案中,通过与单独的套筒不可旋转地接合,而单独的套筒各自与驱动轴不可旋转地接合,多个旋转式轴承部件可以与驱动轴间接连接。
套筒可以任何合适的方式与驱动轴不可旋转地接合。在一些实施方案中,套筒和驱动轴可以包括互补的接合表面。互补的接合表面可以包括能够在套筒与驱动轴之间提供不可旋转的接合的任何表面。作为非限制性实例,互补的接合表面可以包括互锁花键、突片和凹口、凸耳和凹槽等。
套筒可以任何合适的方式与旋转式轴承部件不可旋转地接合。在一些实施方案中,套筒和旋转式轴承部件可以包括互补的接合表面。互补的接合表面可以包括能够在套筒与旋转式轴承部件之间提供不可旋转的接合的任何表面。作为非限制性实例,互补的接合表面可以包括互锁花键、突片和凹口、凸耳和凹槽等。
在一些实施方案中,轴承组件可以包括第一轴承,所述第一轴承包括固定式第一轴承部件和/或旋转式第一轴承部件。在一些实施方案中,轴承组件可以包括第二轴承,所述第二轴承包括固定式第二轴承部件和/或旋转式第二轴承部件。在一些实施方案中,轴承组件可以包括第三轴承,所述第三轴承包括固定式第三轴承部件和/或旋转式第三轴承部件。在一些实施方案中,轴承组件可以包括第四轴承,所述第四轴承包括固定式第四轴承部件和/或旋转式第四轴承部件。
本文件中对关联于轴承的“第一轴承”、“第二轴承”、“第三轴承”和/或“第四轴承”的引用意图区分轴承,并且不指示轴承的任何具体顺序或次序。此外,本文件中对关联于轴承的“第一轴承”的引用不要求存在“第二轴承”、“第三轴承”和/或“第四轴承”,对于“第二轴承”的引用不要求存在“第一轴承”、“第三轴承”和/或“第四轴承”,对于“第三轴承”的引用不要求存在“第一轴承”、“第二轴承”和/或“第四轴承”,并且对于“第四轴承”的引用不要求存在“第一轴承”、“第二轴承”和/或“第三轴承”。
在一些实施方案中,轴承组件可以包括与轴承壳体不可旋转地接合的第一套筒。在一些实施方案中,轴承组件可以包括与轴承壳体不可旋转地接合的第二套筒。在一些实施方案中,轴承组件可以包括与轴承壳体不可旋转地接合的第三套筒。在一些实施方案中,轴承组件可以包括与轴承壳体不可旋转地接合的第四套筒。
本文件中对关联于与轴承壳体不可旋转地接合的套筒的“第一套筒”、“第二套筒”、“第三套筒”和/或“第四套筒”的引用意图区分套筒,并且不指示套筒的任何具体顺序或次序。此外,本文件中对关联于与轴承壳体不可旋转地接合的套筒的“第一套筒”的引用不要求存在“第二套筒”、“第三套筒”和/或“第四套筒”,对关联于与轴承壳体不可旋转地接合的套筒的“第二套筒”的引用不要求存在“第一套筒”、“第三套筒”和/或“第四套筒”,对关联于与轴承壳体不可旋转地接合的套筒的“第三套筒”的引用不要求存在“第一套筒”、“第二套筒”和/或“第四套筒”,并且对关联于与轴承壳体不可旋转地接合的套筒的“第四套筒”的引用不要求存在“第一套筒”、“第二套筒”和/或“第三套筒”。
在一些实施方案中,轴承组件可以包括与驱动轴不可旋转地接合的第五套筒。在一些实施方案中,轴承组件可以包括与驱动轴不可旋转地接合的第六套筒。在一些实施方案中,轴承组件可以包括与驱动轴不可旋转地接合的第七套筒。在一些实施方案中,轴承组件可以包括与驱动轴不可旋转地接合的第八套筒。
本文件中对关联于与驱动轴不可旋转地接合的套筒的“第五套筒”、“第六套筒”、“第七套筒”和/或“第八套筒”的引用意图区分套筒,并且不指示套筒的任何具体顺序或次序。此外,本文件中对关联于与驱动轴不可旋转地接合的套筒的“第五套筒”的引用不要求存在“第六套筒”、“第七套筒”和/或“第八套筒”,对关联于与驱动轴不可旋转地接合的套筒的“第六套筒”的引用不要求存在“第五套筒”、“第七套筒”和/或“第八套筒”,对关联于与驱动轴不可旋转地接合的套筒的“第七套筒”的引用不要求存在“第五套筒”、“第六套筒”和/或“第八套筒”,并且对关联于与驱动轴不可旋转地接合的套筒的“第八套筒”的引用不要求存在“第五套筒”、“第六套筒”和/或“第七套筒”。
在一些实施方案中,固定式第一轴承部件、固定式第二轴承部件、固定式第三轴承部件和固定式第四轴承部件中的一个或多个可以与第一套筒、第二套筒、第三套筒和第四套筒中的一个或多个不可旋转地接合,所述第一套筒、第二套筒、第三套筒和第四套筒中的一个或多个继而可以与轴承壳体不可旋转地接合。
在一些实施方案中,旋转式第一轴承部件、旋转式第二轴承部件、旋转式第三轴承部件和旋转式第四轴承部件中的一个或多个可以与第五套筒、第六套筒、第七套筒和第八套筒中的一个或多个不可旋转地接合,所述第五套筒、第六套筒、第七套筒和第八套筒中的一个或多个继而可以与驱动轴不可旋转地接合。
在一些具体实施方案中,第一套筒可以与轴承壳体并且与固定式第一轴承部件不可旋转地接合,使得固定式第一轴承部件相对于轴承壳体不可旋转。在一些这样的实施方案中,第一套筒和轴承壳体可以包括互补的接合表面以用于使第一套筒与轴承壳体不可旋转地接合。在一些这样的实施方案中,第一套筒和固定式第一轴承部件可以包括互补的接合表面以用于使第一套筒与固定式第一轴承部件不可旋转地接合。
在一些具体实施方案中,第二套筒可以与轴承壳体并且与固定式第二轴承部件不可旋转地接合,使得固定式第二轴承部件相对于轴承壳体不可旋转。在一些这样的实施方案中,第二套筒和轴承壳体可以包括互补的接合表面以用于使第二套筒与轴承壳体不可旋转地接合。在一些这样的实施方案中,第二套筒和固定式第二轴承部件可以包括互补的接合表面以用于使第二套筒与固定式第二轴承部件不可旋转地接合。
在一些具体实施方案中,第一套筒可以与轴承壳体并且与固定式第三轴承部件不可旋转地接合,使得固定式第三轴承部件相对于轴承壳体不可旋转。在一些这样的实施方案中,第一套筒和轴承壳体可以包括互补的接合表以用于使第一套筒与轴承壳体不可旋转地接合。在一些这样的实施方案中,第一套筒和固定式第三轴承部件可以包括互补的接合表面以用于使第一套筒与固定式第三轴承部件不可旋转地接合。
在一些具体实施方案中,第三套筒可以与轴承壳体并且与固定式第三轴承部件不可旋转地接合,使得固定式第三轴承部件相对于轴承壳体不可旋转。在一些这样的实施方案中,第三套筒和轴承壳体可以包括互补的接合表面以用于使第三套筒与轴承壳体不可旋转地接合。在一些这样的实施方案中,第三套筒和固定式第三轴承部件可以包括互补的接合表面以用于使第三套筒与固定式第三轴承部件不可旋转地接合。
在一些具体实施方案中,第二套筒可以与轴承壳体并且与固定式第四轴承部件不可旋转地接合,使得固定式第四轴承部件相对于轴承壳体不可旋转。在一些这样的实施方案中,第二套筒和轴承壳体可以包括互补的接合表面以用于使第二套筒与轴承壳体不可旋转地接合。在一些这样的实施方案中,第二套筒和固定式第四轴承部件可以包括互补的接合表面以用于使第二套筒与固定式第四轴承部件不可旋转地接合。
在一些具体实施方案中,第四套筒可以与轴承壳体并且与固定式第四轴承部件不可旋转地接合,使得固定式第四轴承部件相对于轴承壳体不可旋转。在一些这样的实施方案中,第四套筒和轴承壳体可以包括互补的接合表面以用于使第四套筒与轴承壳体不可旋转地接合。在一些这样的实施方案中,第四套筒和固定式第四轴承部件可以包括互补的接合表面以用于使第四套筒与固定式第四轴承部件不可旋转地接合。
在一些具体实施方案中,第五套筒可以与轴承壳体并且与旋转式第一轴承部件不可旋转地接合,使得旋转式第一轴承部件相对于轴承壳体不可旋转。在一些这样的实施方案中,第五套筒和轴承壳体可以包括互补的接合表面以用于使第五套筒与轴承壳体不可旋转地接合。在一些这样的实施方案中,第五套筒和旋转式第一轴承部件可以包括互补的接合表面以用于使第五套筒与旋转式第一轴承部件不可旋转地接合。
在一些具体实施方案中,第六套筒可以与轴承壳体并且与旋转式第二轴承部件不可旋转地接合,使得旋转式第二轴承部件相对于轴承壳体不可旋转。在一些这样的实施方案中,第六套筒和轴承壳体可以包括互补的接合表面以用于使第六套筒与轴承壳体不可旋转地接合。在一些这样的实施方案中,第六套筒和旋转式第二轴承部件可以包括互补的接合表面以用于使第六套筒与旋转式第二轴承部件不可旋转地接合。
在一些具体实施方案中,第五套筒可以与轴承壳体并且与旋转式第三轴承部件不可旋转地接合,使得旋转式第三轴承部件相对于轴承壳体不可旋转。在一些这样的实施方案中,第五套筒和轴承壳体可以包括互补的接合表面以用于使第五套筒与轴承壳体不可旋转地接合。在一些这样的实施方案中,第五套筒和旋转式第三轴承部件可以包括互补的接合表面以用于使第五套筒与旋转式第三轴承部件不可旋转地接合。
在一些具体实施方案中,第七套筒可以与轴承壳体并且与旋转式第三轴承部件不可旋转地接合,使得旋转式第三轴承部件相对于轴承壳体不可旋转。在一些这样的实施方案中,第七套筒和轴承壳体可以包括互补的接合表面以用于使第七套筒与轴承壳体不可旋转地接合。在一些这样的实施方案中,第七套筒和旋转式第三轴承部件可以包括互补的接合表面以用于使第七套筒与旋转式第三轴承部件不可旋转地接合。
在一些具体实施方案中,第六套筒可以与轴承壳体并且与旋转式第四轴承部件不可旋转地接合,使得旋转式第四轴承部件相对于轴承壳体不可旋转。在一些这样的实施方案中,第六套筒和轴承壳体可以包括互补的接合表面以用于使第六套筒与轴承壳体不可旋转地接合。在一些这样的实施方案中,第六套筒和旋转式第四轴承部件可以包括互补的接合表面以用于使第六套筒与旋转式第四轴承部件不可旋转地接合。
在一些具体实施方案中,第八套筒可以与轴承壳体并且与旋转式第四轴承部件不可旋转地接合,使得旋转式第四轴承部件相对于轴承壳体不可旋转。在一些这样的实施方案中,第八套筒和轴承壳体可以包括互补的接合表面以用于使第八套筒与轴承壳体不可旋转地接合。在一些这样的实施方案中,第八套筒和旋转式第四轴承部件可以包括互补的接合表面以用于使第八套筒与旋转式第四轴承部件不可旋转地接合。
在一些实施方案中,第一轴承可以是推力轴承。在一些实施方案中,第一轴承可以是径向轴承。在一些实施方案中,第二轴承可以是推力轴承。在一些实施方案中,第二轴承可以是径向轴承。在一些实施方案中,第三轴承可以是推力轴承。在一些实施方案中,第三轴承可以是径向轴承。在一些实施方案中,第四轴承可以是推力轴承。在一些实施方案中,第四轴承可以是径向轴承。
在一些具体实施方案中,第一轴承可以是推力轴承,并且第二轴承可以是推力轴承。
在一些具体实施方案中,第三轴承可以是径向轴承,并且第四轴承可以是径向轴承。
在一些具体实施方案中,第一轴承和第二轴承中的一个可以是推力轴承,并且第一轴承和第二轴承中的另一个可以是径向轴承。
在一些具体实施方案中,第三轴承和第四轴承中的一个可以是推力轴承,并且第三轴承和第四轴承中的另一个可以是径向轴承。
在一些具体实施方案中,第一轴承和第三轴承中的一个可以是推力轴承,并且第一轴承和第三轴承中的另一个可以是径向轴承。
在一些具体实施方案中,第二轴承和第四轴承中的一个可以是推力轴承,并且第二轴承和第四轴承中的另一个可以是径向轴承。
图1-13描绘了钻井设备的非限制性实施方案,其中钻井设备包括驱动区段和轴承区段。
更具体地,图1描绘了包括驱动区段、传动区段和轴承区段的钻井设备。图2和图3描绘了图1所描绘的类型的钻井设备的示例性实施方案中的轴承区段。图4描绘了钻井设备的示例性实施方案的轴承区段中的轴承壳体。图5描绘了钻井设备的示例性实施方案中的轴承区段的组装部件。图6-10描绘了钻井设备的示例性实施方案中的轴承区段的单独的部件。图11-12描绘了钻井设备的示例性实施方案中的轴承区段的选定的组装部件。图13描绘了组装钻井设备的示例性实施方案中的轴承区段的示例性次序。
图1-13仅仅是示例性的。图1-13中所描绘以及本文所述的钻井设备的特征可以包括在钻井设备的替代设计和类型中。
参见图1-13,本文所述的钻井设备(20)包括钻井电机。参见图1,钻井电机包括如图1所描绘的多个区段。钻井电机可以包括在图1中未描绘的另外区段。
参见图1,钻井电机包括驱动区段或动力区段(22)和轴承区段(26)。轴承区段(26)位于动力区段(22)的轴向远侧。钻井电机的一个或多个区段可以轴向置于动力区段(22)与轴承区段(26)之间。如图1所描绘的,钻井电机还包括轴向置于动力区段(22)与轴承区段(26)之间的传动区段(24)。钻井电机的这些区段构成了利用流体能量来使钻头(28)旋转的动力系统的部件。
钻井电机的区段容纳在管状壳体(30)内。
如图1所描绘的,壳体(30)包括利用螺纹式连接连接在一起的多个壳体区段,所述壳体区段包括:用于动力区段(22)的管状动力壳体(32)、用于传动区段(24)的管状传动壳体(34)和用于轴承区段(26)的管状轴承壳体(36)。
动力壳体(32)可以包括一起提供动力壳体(32)的多个动力壳体部件,或者动力壳体(32)可以是由单个驱动壳体部件形成的一体式动力壳体(32)。
传动壳体(34)可以包括一起提供传动壳体(34)的多个传动壳体部件,或者传动壳体(34)可以是由单个传动壳体部件形成的一体式传动壳体(34)。
轴承壳体(36)可以包括一起提供轴承壳体(36)的多个轴承壳体部件,或者轴承壳体(36)可以是由单个轴承壳体部件形成的一体式轴承壳体(36)。
钻井电机的动力区段(22)包括定子(50)和驱动构件或转子(52)。定子(50)与动力壳体(32)固定地连接,并且转子(52)可响应于流体循环通过动力区段(22)而在定子(50)内旋转。
如图1所描绘的,动力区段(22)是莫瓦诺型动力区段,其中定子(50)和转子(52)是凸起的。转子(52)比定子(50)少一个凸角,并且在定子(50)内偏心旋转。
传动区段(24)容纳转子(52)的偏心运动并将其转换成驱动轴(54)在轴承区段(26)内的同心旋转。传动区段(24)还将来自动力区段(22)的旋转驱动能量传递到轴承区段(26)。
如图1所描绘的,传动区段(24)包括传动壳体(34)和传动构件或传动轴(60),所述传动构件或传动轴(60)连接在转子(52)与驱动轴(54)之间,使得转子(52)的旋转导致传动轴(60)的旋转,并且传动轴(60)的旋转导致驱动轴(54)的旋转。
如图1所描绘的,轴承区段(26)包括轴承壳体(36)、驱动轴(44)和轴承组件(图1中未示出),所述轴承组件将驱动轴(54)可旋转地支撑在轴承壳体孔(42)内。如图1所描绘的,轴承区段(26)还包括与轴承壳体(36)的外部螺纹式连接的稳定器(56)。
如图1所描绘的,钻头(28)与驱动轴(54)连接,使得驱动轴(54)的旋转导致钻头(28)的旋转。
现参见全部的图1-13,更详细地描述了钻井设备(20)的示例性实施方案的特征。
参见图1,钻井设备(20)的示例性实施方案包括驱动区段或动力区段(22)、传动区段(24)和轴承区段(26)。
参见图1,在示例性实施方案中,动力区段(22)包括驱动或动力壳体(32)、定子(50)和驱动构件或转子(52)。动力壳体(32)具有近侧动力壳体端部(70)和远侧动力壳体端部(72)。
参见图1,在示例性实施方案中,传动区段(24)包括传动壳体(34)和传动构件或传动轴(60)。传动壳体(34)具有近侧传动壳体端部(80)和远侧传动壳体端部(82)。
参见图2-3,在示例性实施方案中,轴承区段(26)包括轴承壳体(36)、驱动轴(54)和轴承组件(90)。
轴承壳体(36)具有近侧轴承壳体端部(92)、远侧轴承壳体端部(94),并且限定轴承壳体孔(96)。在示例性实施方案中,轴承壳体(36)是由单个轴承壳体部件形成的一体式轴承壳体(36)。
驱动轴(54)被接纳在轴承壳体孔(96)内并且相对于轴承壳体(36)可旋转。
轴承组件(90)径向置于轴承壳体(36)与驱动轴(54)之间,并且将驱动轴(54)可旋转地支撑在轴承壳体孔(96)内。
在示例性实施方案中,传动区段(24)是钻井设备(20)的轴向置于动力区段(22)与轴承区段(26)之间的唯一区段。更具体地,传动壳体(34)与动力壳体(32)和轴承壳体(36)两者直接连接。因此,在示例性实施方案中,远侧动力壳体端部(72)与近侧传动壳体端部(80)直接连接,并且远侧传动壳体端部(82)与近侧轴承壳体端部(92)直接连接。在示例性实施方案中,传动轴(60)连接在转子(52)与驱动轴(54)之间。
参见图1和图3,钻井设备(20)具有主轴线(100)。在示例性实施方案中,主轴线(100)是钻井设备的动力区段(22)和传动区段(24)的轴线。
参见图1和图3,驱动轴(54)具有驱动轴轴线(102)。驱动轴轴线(102)是驱动轴(54)在轴承壳体(36)内的旋转轴线。
在示例性实施方案中,驱动轴轴线(102)相对于主轴线(100)倾斜。主轴线(100)和驱动轴轴线(102)在轴线相交点(104)处相交。在示例性实施方案中,轴线相交点(104)轴向地位于近侧轴承壳体端部(92)与远侧轴承壳体端部(94)之间。
在示例性实施方案中,轴承壳体(36)包括致使驱动轴轴线(102)相对于主轴线(100)倾斜的角向偏移(106)。在示例性实施方案中,角向偏移(106)可以包括轴承壳体(36)中的弯曲,从而导致轴承壳体中的“外部弯曲”。可选地,在示例性实施方案中,角向偏移可以包括轴承壳体(36)内的轴承壳体孔(96)的倾斜或倾侧,从而导致轴承壳体(36)中的“内部弯曲”。
因此,在示例性实施方案中,钻井设备(20)是可以适用于定向钻井的“弯曲的”钻井设备(20)。
参见图2-3和图5-12,描绘了钻井设备(20)的示例性实施方案的轴承区段(26)中的轴承组件(90)的部件。
在示例性实施方案中,轴承组件(90)包括第一轴承(120)、第二轴承(122)、第三轴承(124)和第四轴承(126)。
在示例性实施方案中,第一轴承(120)是推力轴承,其适于在轴承壳体(36)与驱动轴(54)之间传递“离开井底的”(即拉伸的)轴向载荷。第一轴承(120)包括与轴承壳体(36)不可旋转地接合的固定式第一轴承部件(130)和与驱动轴(54)不可旋转地接合的旋转式第一轴承部件(132)。在示例性实施方案中,第一轴承(120)是滑动轴承,其中第一轴承部件(130、132)之间的轴承表面可以包括诸如多晶金刚石插入件的耐磨插入件。
在示例性实施方案中,第二轴承(122)是推力轴承,其适于在轴承壳体(36)与驱动轴(54)之间传递“接触井底的”(即压缩的)轴向载荷。第二轴承(122)包括与轴承壳体(36)不可旋转地接合的固定式第二轴承部件(136)和与驱动轴(54)不可旋转地接合的旋转式第二轴承部件(138)。在示例性实施方案中,第二轴承(122)是滑动轴承,其中第二轴承部件(136、138)之间的轴承表面可以包括诸如多晶金刚石插入件的耐磨插入件。
在示例性实施方案中,第三轴承(124)是近侧径向轴承,其适于在轴承壳体(36)与驱动轴(54)之间传递横向载荷。第三轴承(124)包括与轴承壳体(36)不可旋转地接合的固定式第三轴承部件(142)和与驱动轴(54)不可旋转地接合的旋转式第三轴承部件(144)。在示例性实施方案中,第三轴承(124)是滑动轴承,其中第三轴承部件(142、144)之间的轴承表面可以包括诸如多晶金刚石插入件的耐磨插入件。
在示例性实施方案中,第四轴承(126)是远侧径向轴承,其适于在轴承壳体(36)与驱动轴(54)之间传递横向载荷。第四轴承(126)包括与轴承壳体(36)不可旋转地接合的固定式第四轴承部件(148)和与驱动轴(54)不可旋转地接合的旋转式第四轴承部件(150)。在示例性实施方案中,第四轴承(126)是滑动轴承,其中第四轴承部件(148、150)之间的轴承表面可以包括诸如多晶金刚石插入件的耐磨插入件。
在示例性实施方案中,轴承组件(90)还包括适于装配在轴承壳体孔(96)内的第一套筒(160)和第二套筒(162)。第一套筒(160)和第二套筒(162)与轴承壳体(36)不可旋转地接合。
参见图4、图6和图11,在示例性实施方案中,第一套筒(160)通过互补的接合表面(170)与轴承壳体(36)不可旋转地接合。在示例性实施方案中,互补的接合表面(170)包括分别在第一套筒(160)和轴承壳体(36)上的互锁的突片和凹部。
参见图5、图6和图8,在示例性实施方案中,固定式第一轴承部件(130)通过互补的接合表面(172)与第一套筒(160)不可旋转地接合。因此,固定式第一轴承部件(130)与轴承壳体(36)不可旋转地接合。在示例性实施方案中,互补的接合表面(172)包括分别在固定式第一轴承部件(130)和第一套筒(160)上的互锁的突出部和凹部。
参见图5、图6和图10,在示例性实施方案中,固定式第三轴承部件(142)通过互补的接合表面(174)与第一套筒(160)不可旋转地接合。因此,固定式第三轴承部件(142)与轴承壳体(36)不可旋转地接合。在示例性实施方案中,互补的接合表面(174)包括分别在固定式第三轴承部件(142)和第一套筒(160)上的互锁的凸榫和槽。
参见图4、图7和图11,在示例性实施方案中,第二套筒(162)通过互补的接合表面(176)与轴承壳体(36)不可旋转地接合。在示例性实施方案中,互补的接合表面(176)包括分别在第二套筒(162)和轴承壳体(36)上的互锁的突片和凹部。
参见图5、图7和图9,在示例性实施方案中,固定式第二轴承部件(136)通过互补的接合表面(178)与第二套筒(162)不可旋转地接合。因此,固定式第二轴承部件(136)与轴承壳体(36)不可旋转地接合。在示例性实施方案中,互补的接合表面(178)包括分别在固定式第二轴承部件(136)和第二套筒(162)上的互锁的突出部和凹部。
参见图12,在示例性实施方案中,旋转式第一轴承部件(132)和旋转式第三轴承部件(144)作为一体式轴承部件(132、144)连接在一起。参见图2、图3和图5,旋转式第一轴承部件(132)和旋转式第三轴承部件(144)利用螺纹式连接与驱动轴(54)不可旋转地接合。
参见图2和图3,在示例性实施方案中,旋转式第二轴承部件(138)利用螺纹式连接与驱动轴(54)不可旋转地接合。
参见图2、图3和图5,在示例性实施方案中,固定式第四轴承部件(148)利用螺纹式连接与轴承壳体(36)不可旋转地接合,并且旋转式第四轴承部件(150)利用螺纹式连接或利用过盈配合与驱动轴(54)不可旋转地接合。
在示例性实施方案中,驱动轴扣件(190)与第四轴承(126)相关联。驱动轴扣件(190)有助于在驱动轴(54)与传动轴(60)和/或转子(52)断开连接的情况下将驱动轴(54)保持在轴承壳体(36)内。
参见图13A-13G,可以以下方式组装钻井设备(20)的示例性实施方案中的轴承区段(26):
1.如图13A所描绘的,可以将第四轴承(126)和驱动轴扣件(190)组装到驱动轴(54)上;
2.如图13B所描绘的,可以将旋转式第二轴承部件(138)组装到驱动轴(54)上,可以将第二套筒(162)、一叠预压弹簧(192)和固定式第二轴承部件(136)组装在轴承壳体(36)内,并且可以将轴承壳体(36)组装到固定式第四轴承部件(148)上并与固定式第四轴承部件(148)连接;
3.如图13C所描绘的,可以将第一套筒(160)、一叠预压弹簧(192)和固定式第一轴承部件(130)组装在轴承壳体(36)内;
4.如图13D和图13E所描绘的,可以使用组装工具(200)将包括旋转式第一轴承部件(132)和旋转式第三轴承部件(144)的一体式轴承部件(132、144)安装到驱动轴(54)上。
组装工具(200)的远侧端部被配置来装配在一体式轴承部件(132、144)与轴承壳体(36)之间的环形空间内。参见图12,一体式轴承部件(132、144)的近侧端部包括多边形外表面(202)。参见图4,轴承壳体孔(96)与一体式轴承部件(132、144)的近侧端部相邻的部分包括多边形内表面(204)。组装工具(200)的远侧端部包括分别与多边形表面(202、204)互补的多边形内表面(206)和多边形外表面(208)。因此,将组装工具(200)的远侧端部插入环形空间内将暂时使一体式轴承部件(132、144)与轴承壳体(136)不可旋转地接合。然后可以通过使驱动轴(54)旋转以在一体式轴承部件(132、144)与驱动轴(54)之间形成螺纹式连接,来将一体式轴承部件(132、144)组装到驱动轴(54)上;
5.如图13F所描绘的,可以使用组装工具(200)将传动轴(60)与驱动轴(54)连接。由于一体式轴承部件(132、144)与驱动轴(54)不可旋转地接合,因此将组装工具(200)插入到一体式轴承部件(132、144)与轴承壳体(36)之间的环形空间中将暂时使驱动轴(54)与轴承壳体(36)不可旋转地接合。然后,可以通过使传动轴(60)旋转来将传动轴(60)与驱动轴(54)连接,而组装工具(200)引导传动轴(60)并阻止驱动轴(54)旋转;
6.如图13G所描绘的,通过将稳定器(56)组装到轴承壳体(36)上,通过将固定式第三轴承部件(142)组装在轴承壳体(36)内,并且通过将近侧轴承壳体端部(92)与远侧传动壳体端部(82)连接,使得固定式第三轴承部件(142)通过传动壳体(34)与第一套筒(160)保持接合,可以完成轴承区段(26)的组装;以及
7.可以组装钻井设备(20)的靠近轴承区段(26)和传动壳体(34)的剩余部件以完成钻井设备(20)。
附加公开
以下是本文所述的钻井设备的非限制性的特定实施方案:
实施方案A.一种钻井设备,其包括驱动区段和位于所述驱动区段的轴向远侧的轴承区段,其中所述轴承区段包括:
(a)一体式轴承壳体,其具有近侧轴承壳体端部、远侧轴承壳体端部,并且限定轴承壳体孔;
(b)驱动轴,其被接纳在所述轴承壳体孔内,其中所述驱动轴相对于所述轴承壳体可旋转;以及
(c)轴承组件,其径向置于所述轴承壳体与所述驱动轴之间,以用于将所述驱动轴可旋转地支撑在所述轴承壳体孔内。
实施方案B.如实施方案A所述的钻井设备,其中所述钻井设备包括轴向置于所述驱动区段与所述轴承区段之间的传动区段,其中所述传动区段包括传动壳体,其中所述传动壳体具有远侧传动壳体端部,并且其中所述远侧传动壳体端部与近侧轴承壳体端部直接连接,使得所述传动壳体与所述轴承壳体直接连接。
实施方案C.如实施方案A或B中任一项所述的钻井设备,其中所述钻井设备具有主轴线,其中所述驱动轴具有驱动轴轴线,其中所述驱动轴轴线相对于所述主轴线倾斜,其中所述主轴线和所述驱动轴轴线在轴线相交点处相交,并且其中所述轴线相交点轴向地位于所述近侧轴承壳体端部与所述远侧轴承壳体端部之间。
实施方案D.如实施方案C所述的钻井设备,其中所述轴承壳体包括角向偏移,并且其中所述角向偏移致使所述驱动轴轴线相对于所述主轴线倾斜。
实施方案E.如实施方案A至D中任一项所述的钻井设备,其中所述轴承组件包括第一轴承,所述第一轴承包括固定式第一轴承部件,并且其中所述轴承组件包括第一套筒,所述第一套筒与所述轴承壳体不可旋转地接合并且与所述固定式第一轴承部件不可旋转地接合,以使得所述固定式第一轴承部件相对于所述轴承壳体不可旋转。
实施方案F.如实施方案E所述的钻井设备,其中所述第一套筒和所述轴承壳体包括互补的接合表面以用于使所述第一套筒与所述轴承壳体不可旋转地接合,并且其中所述第一套筒和所述固定式第一轴承部件包括互补的接合表面以用于使所述第一套筒与所述固定式第一轴承部件不可旋转地接合。
实施方案G.如实施方案E或F中任一项所述的钻井设备,其中所述轴承组件包括第二轴承,所述第二轴承包括固定式第二轴承部件,并且其中所述轴承组件包括第二套筒,所述第二套筒与所述轴承壳体不可旋转地接合并且与所述固定式第二轴承部件不可旋转地接合,以使得所述固定式第二轴承部件相对于所述轴承壳体不可旋转。
实施方案H.如实施方案G所述的钻井设备,其中所述第一套筒和所述轴承壳体包括互补的接合表面以用于使所述第一套筒与所述轴承壳体不可旋转地接合,并且其中所述第一套筒和所述固定式第一轴承部件包括互补的接合表面以用于使所述第一套筒与所述固定式第一轴承部件不可旋转地接合,其中所述第二套筒和所述轴承壳体包括互补的接合表面以用于使所述第二套筒与所述轴承壳体不可旋转地接合,并且其中所述第二套筒和所述固定式第二轴承部件包括互补的接合表面以用于使所述第二套筒与所述固定式第二轴承部件不可旋转地接合。
实施方案I.如实施方案E或F中任一项所述的钻井设备,其中所述轴承组件包括第三轴承,所述第三轴承包括固定式第三轴承部件,并且其中所述第一套筒与所述固定式第三轴承部件不可旋转地接合,以使得所述固定式第三轴承部件相对于所述轴承壳体不可旋转。
实施方案J.如实施方案I所述的钻井设备,其中所述第一套筒和所述轴承壳体包括互补的接合表面以用于使所述第一套筒与所述轴承壳体不可旋转地接合,其中所述第一套筒和所述固定式第一轴承部件包括互补的接合表面以用于使所述第一套筒与所述固定式第一轴承部件不可旋转地接合,并且其中所述第一套筒和所述固定式第三轴承部件包括互补的接合表面以用于使所述第一套筒与所述固定式第三轴承部件不可旋转地接合。
实施方案K.如实施方案G或H中任一项所述的钻井设备,其中所述轴承组件包括第三轴承,所述第三轴承包括固定式第三轴承部件,并且其中所述第一套筒与所述固定式第三轴承部件不可旋转地接合,以使得所述固定式第三轴承部件相对于所述轴承壳体不可旋转。
实施方案L.如实施方案K所述的钻井设备,其中所述第一套筒和所述轴承壳体包括互补的接合表面以用于使所述第一套筒与所述轴承壳体不可旋转地接合,其中所述第一套筒和所述固定式第一轴承部件包括互补的接合表面以用于使所述第一套筒与所述固定式第一轴承部件不可旋转地接合,其中所述第一套筒和所述固定式第三轴承部件包括互补的接合表面以用于使所述第一套筒与所述固定式第三轴承部件不可旋转地接合,其中所述第二套筒和所述轴承壳体包括互补的接合表面以用于使所述第二套筒与所述轴承壳体不可旋转地接合,并且其中所述第二套筒和所述固定式第二轴承部件包括互补的接合表面以用于使所述第二套筒与所述固定式第二轴承部件不可旋转地接合。
实施方案M.如实施方案E至L中任一项所述的钻井设备,其中所述第一轴承是推力轴承。
实施方案N.如实施方案G、H、K或L中任一项所述的钻井设备,其中所述第一轴承是推力轴承,并且其中所述第二轴承是推力轴承。
实施方案O.如实施方案G、H、K或L中任一项所述的钻井设备,其中所述第一轴承和所述第二轴承中的一个是推力轴承,并且其中所述第一轴承和所述第二轴承中的另一个是径向轴承。
实施方案P.如实施方案I至L中任一项所述的钻井设备,其中所述第一轴承和所述第三轴承中的一个是推力轴承,并且其中所述第一轴承和所述第三轴承中的另一个是径向轴承。
实施方案Q.如实施方案I至L中任一项所述的钻井设备,其中所述第一轴承和所述第三轴承中的一个是推力轴承,并且其中所述第一轴承和所述第三轴承中的另一个是径向轴承。
实施方案R.如实施方案G、H、K或L中任一项所述的钻井设备,其中所述第二轴承是推力轴承。
实施方案S.如实施方案G、H、K或L中任一项所述的钻井设备,其中所述第二轴承是推力轴承。
实施方案T.如实施方案A至S中任一项所述的钻井设备,其中所述钻井设备是用于钻探井眼的钻井电机。
在本文件中,词语“包括”是在其非限制性含义上使用以便意指包括接在所述词语后面的项目,但是并不排除未明确提及的项目。通过不定冠词“一个”引用的元件并不排除存在超过一个所述元件的可能性,除非上下文清楚地要求存在一个且唯一一个所述元件。
Claims (20)
1.一种钻井设备,其包括驱动区段和位于所述驱动区段的轴向远侧的轴承区段,其中所述轴承区段包括:
(a)一体式轴承壳体,其具有近侧轴承壳体端部、远侧轴承壳体端部,并且限定轴承壳体孔;
(b)驱动轴,其被接纳在所述轴承壳体孔内,其中所述驱动轴相对于所述轴承壳体可旋转;以及
(c)轴承组件,其径向置于所述轴承壳体与所述驱动轴之间,以用于将所述驱动轴可旋转地支撑在所述轴承壳体孔内。
2.如权利要求1所述的钻井设备,其中所述钻井设备包括轴向置于所述驱动区段与所述轴承区段之间的传动区段,其中所述传动区段包括传动壳体,其中所述传动壳体具有远侧传动壳体端部,并且其中所述远侧传动壳体端部与所述近侧轴承壳体端部直接连接,使得所述传动壳体与所述轴承壳体直接连接。
3.如权利要求1所述的钻井设备,其中所述钻井设备具有主轴线,其中所述驱动轴具有驱动轴轴线,其中所述驱动轴轴线相对于所述主轴线倾斜,其中所述主轴线和所述驱动轴轴线在轴线相交点处相交,并且其中所述轴线相交点轴向地位于所述近侧轴承壳体端部与所述远侧轴承壳体端部之间。
4.如权利要求3所述的钻井设备,其中所述轴承壳体包括角向偏移,并且其中所述角向偏移致使所述驱动轴轴线相对于所述主轴线倾斜。
5.如权利要求1所述的钻井设备,其中所述轴承组件包括第一轴承,所述第一轴承包括固定式第一轴承部件,并且其中所述轴承组件包括第一套筒,所述第一套筒与所述轴承壳体不可旋转地接合并且与所述固定式第一轴承部件不可旋转地接合,以使得所述固定式第一轴承部件相对于所述轴承壳体不可旋转。
6.如权利要求5所述的钻井设备,其中所述第一套筒和所述轴承壳体包括互补的接合表面以用于使所述第一套筒与所述轴承壳体不可旋转地接合,并且其中所述第一套筒和所述固定式第一轴承部件包括互补的接合表面以用于使所述第一套筒与所述固定式第一轴承部件不可旋转地接合。
7.如权利要求5所述的钻井设备,其中所述轴承组件包括第二轴承,所述第二轴承包括固定式第二轴承部件,并且其中所述轴承组件包括第二套筒,所述第二套筒与所述轴承壳体不可旋转地接合并且与所述固定式第二轴承部件不可旋转地接合,以使得所述固定式第二轴承部件相对于所述轴承壳体不可旋转。
8.如权利要求7所述的钻井设备,其中所述第一套筒和所述轴承壳体包括互补的接合表面以用于使所述第一套筒与所述轴承壳体不可旋转地接合,并且其中所述第一套筒和所述固定式第一轴承部件包括互补的接合表面以用于使所述第一套筒与所述固定式第一轴承部件不可旋转地接合,其中所述第二套筒和所述轴承壳体包括互补的接合表面以用于使所述第二套筒与所述轴承壳体不可旋转地接合,并且其中所述第二套筒和所述固定式第二轴承部件包括互补的接合表面以用于使所述第二套筒与所述固定式第二轴承部件不可旋转地接合。
9.如权利要求5所述的钻井设备,其中所述轴承组件包括第三轴承,所述第三轴承包括固定式第三轴承部件,并且其中所述第一套筒与所述固定式第三轴承部件不可旋转地接合,以使得所述固定式第三轴承部件相对于所述轴承壳体不可旋转。
10.如权利要求9所述的钻井设备,其中所述第一套筒和所述轴承壳体包括互补的接合表面以用于使所述第一套筒与所述轴承壳体不可旋转地接合,其中所述第一套筒和所述固定式第一轴承部件包括互补的接合表面以用于使所述第一套筒与所述固定式第一轴承部件不可旋转地接合,并且其中所述第一套筒和所述固定式第三轴承部件包括互补的接合表面以用于使所述第一套筒与所述固定式第三轴承部件不可旋转地接合。
11.如权利要求7所述的钻井设备,其中所述轴承组件包括第三轴承,所述第三轴承包括固定式第三轴承部件,并且其中所述第一套筒与所述固定式第三轴承部件不可旋转地接合,以使得所述固定式第三轴承部件相对于所述轴承壳体不可旋转。
12.如权利要求11所述的钻井设备,其中所述第一套筒和所述轴承壳体包括互补的接合表面以用于使所述第一套筒与所述轴承壳体不可旋转地接合,其中所述第一套筒和所述固定式第一轴承部件包括互补的接合表面以用于使所述第一套筒与所述固定式第一轴承部件不可旋转地接合,其中所述第一套筒和所述固定式第三轴承部件包括互补的接合表面以用于使所述第一套筒与所述固定式第三轴承部件不可旋转地接合,其中所述第二套筒和所述轴承壳体包括互补的接合表面以用于使所述第二套筒与所述轴承壳体不可旋转地接合,并且其中所述第二套筒和所述固定式第二轴承部件包括互补的接合表面以用于使所述第二套筒与所述固定式第二轴承部件不可旋转地接合。
13.如权利要求5所述的钻井设备,其中所述第一轴承是推力轴承。
14.如权利要求7所述的钻井设备,其中所述第一轴承是推力轴承,并且其中所述第二轴承是推力轴承。
15.如权利要求7所述的钻井设备,其中所述第一轴承和所述第二轴承中的一个是推力轴承,并且其中所述第一轴承和所述第二轴承中的另一个是径向轴承。
16.如权利要求9所述的钻井设备,其中所述第一轴承和所述第三轴承中的一个是推力轴承,并且其中所述第一轴承和所述第三轴承中的另一个是径向轴承。
17.如权利要求11所述的钻井设备,其中所述第一轴承和所述第三轴承中的一个是推力轴承,并且其中所述第一轴承和所述第三轴承中的另一个是径向轴承。
18.如权利要求17所述的钻井设备,其中所述第二轴承是推力轴承。
19.如权利要求11所述的钻井设备,其中所述第二轴承是推力轴承。
20.如权利要求1所述的钻井设备,其中所述钻井设备是用于钻探井眼的钻井电机。
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PCT/CA2015/000301 WO2016179676A1 (en) | 2015-05-08 | 2015-05-08 | Drilling apparatus with a unitary bearing housing |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN107429550A true CN107429550A (zh) | 2017-12-01 |
Family
ID=57247653
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201580078422.3A Pending CN107429550A (zh) | 2015-05-08 | 2015-05-08 | 具有一体式轴承壳体的钻井设备 |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US10472890B2 (zh) |
CN (1) | CN107429550A (zh) |
AR (1) | AR104063A1 (zh) |
BR (1) | BR112017021005A2 (zh) |
CA (1) | CA2978753C (zh) |
WO (1) | WO2016179676A1 (zh) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112041532A (zh) * | 2018-04-27 | 2020-12-04 | 瑞沃井下工具有限公司 | 一体式轴承段和方法 |
CN117027630A (zh) * | 2023-08-17 | 2023-11-10 | 奥瑞拓能源科技股份有限公司 | 旋导马达 |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
AU2012298866B2 (en) * | 2011-08-22 | 2016-11-10 | The Wellboss Company, Llc | Downhole tool and method of use |
US10690179B2 (en) * | 2015-05-26 | 2020-06-23 | Halliburton Energy Services, Inc. | Thrust bearing alignment |
US11313175B2 (en) | 2019-12-04 | 2022-04-26 | Halliburton Energy Services, Inc. | Mud motor catch with catch indication and anti-milling |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN2119534U (zh) * | 1992-04-02 | 1992-10-21 | 上海市石油化工机械技术研究所 | 组合式推力轴承 |
US20060278439A1 (en) * | 2005-06-09 | 2006-12-14 | Ide Russell D | Thrust bearing assembly |
CN102465667A (zh) * | 2010-11-18 | 2012-05-23 | 常萍 | 一种新型的螺杆钻具结构 |
US20120285748A1 (en) * | 2010-01-28 | 2012-11-15 | Halliburton Energy Services, Inc. | Bearing Assembly |
CN203097709U (zh) * | 2012-12-25 | 2013-07-31 | 中国石油天然气集团公司 | 一种螺杆钻具传动轴总成 |
CN104411912A (zh) * | 2012-05-18 | 2015-03-11 | 史密斯国际有限公司 | 用于泥浆马达的偏心调节耦接装置 |
Family Cites Families (22)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4560014A (en) | 1982-04-05 | 1985-12-24 | Smith International, Inc. | Thrust bearing assembly for a downhole drill motor |
US4511193A (en) | 1984-02-10 | 1985-04-16 | Smith International, Inc. | Thrust and radial bearing assembly |
US5037212A (en) | 1990-11-29 | 1991-08-06 | Smith International, Inc. | Bearing structure for downhole motors |
US6173794B1 (en) | 1997-06-30 | 2001-01-16 | Intedyne, Llc | Downhole mud motor transmission |
GB9801644D0 (en) | 1998-01-28 | 1998-03-25 | Neyrfor Weir Ltd | Improvements in or relating to directional drilling |
US6092610A (en) * | 1998-02-05 | 2000-07-25 | Schlumberger Technology Corporation | Actively controlled rotary steerable system and method for drilling wells |
US6328119B1 (en) | 1998-04-09 | 2001-12-11 | Halliburton Energy Services, Inc. | Adjustable gauge downhole drilling assembly |
US6349778B1 (en) | 2000-01-04 | 2002-02-26 | Performance Boring Technologies, Inc. | Integrated transmitter surveying while boring entrenching powering device for the continuation of a guided bore hole |
US7066284B2 (en) | 2001-11-14 | 2006-06-27 | Halliburton Energy Services, Inc. | Method and apparatus for a monodiameter wellbore, monodiameter casing, monobore, and/or monowell |
US7334649B2 (en) | 2002-12-16 | 2008-02-26 | Halliburton Energy Services, Inc. | Drilling with casing |
US7207215B2 (en) | 2003-12-22 | 2007-04-24 | Halliburton Energy Services, Inc. | System, method and apparatus for petrophysical and geophysical measurements at the drilling bit |
US7549487B2 (en) | 2006-08-07 | 2009-06-23 | Coiled Tubing Rental Tools, Inc. | Mandrel and bearing assembly for downhole drilling motor |
CA2632634C (en) | 2008-05-26 | 2013-09-17 | Orren Johnson | Adjustable angle drive connection for a down hole drilling motor |
US8141658B2 (en) | 2008-07-22 | 2012-03-27 | Hunting Energy Services, Inc. | Tilted drive sub |
US8025110B2 (en) | 2009-01-26 | 2011-09-27 | Falgout Jr Thomas E | Motor shaft security apparatus |
CA2655593A1 (en) * | 2009-02-26 | 2010-08-26 | Kenneth H. Wenzel | Bearing assembly for use in earth drilling |
US8919458B2 (en) | 2010-08-11 | 2014-12-30 | Schlumberger Technology Corporation | System and method for drilling a deviated wellbore |
US8869917B2 (en) | 2011-06-22 | 2014-10-28 | Coiled Tubing Rental Tools, Inc. | Housing, mandrel and bearing assembly for downhole drilling motor |
CA2751181C (en) | 2011-08-31 | 2019-02-26 | Nicu Cioceanu | Bent bearing assembly for downhole mud motor |
US9556677B2 (en) | 2012-02-17 | 2017-01-31 | Halliburton Energy Services, Inc. | Directional drilling systems |
US9523244B2 (en) | 2012-11-21 | 2016-12-20 | Scientific Drilling International, Inc. | Drill bit for a drilling apparatus |
US9366087B2 (en) | 2013-01-29 | 2016-06-14 | Schlumberger Technology Corporation | High dogleg steerable tool |
-
2015
- 2015-05-08 WO PCT/CA2015/000301 patent/WO2016179676A1/en active Application Filing
- 2015-05-08 US US15/562,109 patent/US10472890B2/en active Active
- 2015-05-08 CA CA2978753A patent/CA2978753C/en active Active
- 2015-05-08 CN CN201580078422.3A patent/CN107429550A/zh active Pending
- 2015-05-08 BR BR112017021005A patent/BR112017021005A2/pt not_active Application Discontinuation
-
2016
- 2016-03-23 AR ARP160100797A patent/AR104063A1/es active IP Right Grant
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN2119534U (zh) * | 1992-04-02 | 1992-10-21 | 上海市石油化工机械技术研究所 | 组合式推力轴承 |
US20060278439A1 (en) * | 2005-06-09 | 2006-12-14 | Ide Russell D | Thrust bearing assembly |
US20120285748A1 (en) * | 2010-01-28 | 2012-11-15 | Halliburton Energy Services, Inc. | Bearing Assembly |
CN102465667A (zh) * | 2010-11-18 | 2012-05-23 | 常萍 | 一种新型的螺杆钻具结构 |
CN104411912A (zh) * | 2012-05-18 | 2015-03-11 | 史密斯国际有限公司 | 用于泥浆马达的偏心调节耦接装置 |
CN203097709U (zh) * | 2012-12-25 | 2013-07-31 | 中国石油天然气集团公司 | 一种螺杆钻具传动轴总成 |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112041532A (zh) * | 2018-04-27 | 2020-12-04 | 瑞沃井下工具有限公司 | 一体式轴承段和方法 |
CN117027630A (zh) * | 2023-08-17 | 2023-11-10 | 奥瑞拓能源科技股份有限公司 | 旋导马达 |
CN117027630B (zh) * | 2023-08-17 | 2024-03-19 | 奥瑞拓能源科技股份有限公司 | 旋导马达 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CA2978753A1 (en) | 2016-11-17 |
CA2978753C (en) | 2019-07-30 |
WO2016179676A1 (en) | 2016-11-17 |
US20180073299A1 (en) | 2018-03-15 |
AR104063A1 (es) | 2017-06-21 |
BR112017021005A2 (pt) | 2018-07-03 |
US10472890B2 (en) | 2019-11-12 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN107429550A (zh) | 具有一体式轴承壳体的钻井设备 | |
US8900062B2 (en) | Driveshaft assembly for a downhole motor | |
AU2013401963B2 (en) | Rotor bearing for progressing cavity downhole drilling motor | |
US10253578B2 (en) | Drill motor connecting rod | |
CA2780515C (en) | Downhole motor assembly | |
US5899281A (en) | Adjustable bend connection and method for connecting a downhole motor to a bit | |
US20150176342A1 (en) | Mud motor drive-shaft with improved bearings | |
EP3289161B1 (en) | Cv joint for drilling motor | |
CA2769141C (en) | Drilling apparatus | |
US9382950B2 (en) | Systems and methods for increasing the life of downhole driveshaft assemblies | |
CA3038945A1 (en) | Reciprocation-dampening drive shaft assembly | |
CN104718342B (zh) | 钻柱的恒速连接器 | |
US20220325584A1 (en) | Drive Shaft Assembly for Downhole Drilling and Method for Using Same | |
CN107429541B (zh) | 具有对准壳体孔的定向钻井设备 | |
CA2984457C (en) | Drilling apparatus with a fixed internally tilted driveshaft | |
CA2715867A1 (en) | Method and apparatus for earth drilling at an angle |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20171201 |