CN109138829A - 一种可自动降温的螺杆钻具 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种可自动降温的螺杆钻具，包括螺杆钻具主体和钻头降温装置，所述螺杆钻具主体包括筒体、旁通阀、钻具马达、万向轴、传动轴总成和钻头，所述旁通阀安装在筒体的顶端，所述钻具马达、万向轴和传动轴均安装在筒体内，所述钻头与传动轴下端固定连接，所述钻头降温装置包括冷却液储存箱、冷却液输送管和喷嘴，所述冷却液储存箱固定设置在筒体内壁上，所述冷却液输送管的上端连接在冷却液储存箱的下端，所述冷却液输送管的下端伸入钻头内部，所述喷嘴连接在冷却液输送管的下端，所述钻头侧面与喷嘴处于同一高度处设置有通口。本发明结构新颖，可在钻孔的过程中自动对钻头进行降温处理，防止钻头的温度过高，延长钻头的使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及钻井用设备领域，特别涉及一种可自动降温的螺杆钻具。
背景技术
螺杆钻具是一种以钻井液为动力，把液体压力能转化为机械能的容积式井下动力钻具。当泥浆泵泵出的泥浆流经旁通阀进入马达，在马达的进、出口形成一定的压力差，推动转子绕定子的轴线旋转，并将转速和扭矩通过万向轴和传动轴传递给钻头，从而实现钻井工作。
目前，螺杆钻具在钻井的过程中，经常会接触到石质地层和金属地层，钻头与金属或岩石摩擦，会产生高温，使钻头过热，从而影响钻头的使用寿命。
发明内容
为解决上述问题，本发明公开了一种可自动降温的螺杆钻具，结构新颖，可在钻孔的过程中自动对钻头进行降温处理，防止钻头的温度过高，延长钻头的使用寿命，同时可对钻头外侧面进行冲洗，防止尘屑等附着在钻头的表面。
为达到上述目的，本发明的技术方案如下：
一种可自动降温的螺杆钻具，包括螺杆钻具主体和钻头降温装置，所述螺杆钻具主体包括筒体、旁通阀、钻具马达、万向轴、传动轴和钻头，所述旁通阀安装在筒体的顶端，所述钻具马达、万向轴和传动轴均安装在筒体内，且所述钻具马达、万向轴和传动轴从上而下依次连接，所述钻头与传动轴下端固定连接，所述钻头为空心锥形，所述钻头降温装置包括冷却液储存箱、冷却液输送管和喷嘴，所述冷却液储存箱固定设置在筒体内壁上，所述冷却液输送管的上端连接在冷却液储存箱的下端，所述冷却液输送管的下端伸入钻头内部，所述喷嘴连接在冷却液输送管的下端，且所述喷嘴朝向钻头侧面，所述钻头侧面与喷嘴处于同一高度处设置有通口。
作为本发明的一种改进，所述通口大小大于喷嘴。
作为本发明的一种改进，所述通口处固定安装有挡板，所述挡板与钻头侧面的夹角为30°~45°。
作为本发明的一种改进，所述通口至少设置有六个。
作为本发明的一种改进，所述筒体内位于旁通阀与钻具马达之间设置有防掉节。
作为本发明的一种改进，所述防掉节包括防掉杆、防掉孔和防掉螺母，所述防掉杆穿设在防掉孔内，所述防掉杆下端与钻具马达固定连接，所述防掉螺母固定设置在防掉杆的顶端，所述防掉螺母的直径大于所述防掉孔的直径。
作为本发明的一种改进，所述筒体上有通孔，所述通孔内设置有进液管道，所述进液管道与冷却液储存箱连接。
作为本发明的一种改进，所述通孔处可拆卸安装有孔盖。
本发明的有益效果：
本发明所述的一种可自动降温的螺杆钻具，结构新颖，设置有钻头降温装置，可在钻孔的过程中自动对钻头进行降温处理，可防止钻头在钻井的过程中温度过高，影响钻头的使用寿命；在钻头侧面设置有通口，可使冷却液对钻头的内部和外部同时进行降温处理；在通口处固定安装有挡板，不仅可以防止钻井产生的石屑等对喷嘴和冷却液输送管造成损坏，同时还可以使冷却液对钻头的外侧面进行冲洗，使尘屑等不会附着在钻头的表面，从而避免对钻井效率造成影响；在旁通阀与钻具马达之间设置有防掉节，当螺杆钻具下部部件发生下沉时，防掉螺母会随之下沉，引起流道的压力大幅度上升，从而提示地面工作人员进行停机检修；在冷却液储存箱固定设置在筒体内壁的侧面设置有进液管道，并在筒体上开设有通孔，便于将冷却液补充至冷却液储存箱内；在通孔处可拆卸安装有孔盖，可在需要补充冷却液时将孔盖拆下，当不需要补充冷却液时将孔盖盖上，可防止钻井过程中产生的石屑碎末等进入进液管道，从而造成进液管道的堵塞。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为图1中A的局部放大图。
图3为图1中B的局部放大图。
附图标记列表：
1、筒体；2、旁通阀；3、钻具马达；4、万向轴；5、传动轴；6、钻头；7、冷却液储存箱；8、冷却液输送管；9、喷嘴；10、通口；11、挡板；12、防掉节；13、防掉杆；14、防掉孔；15、防掉螺母；16、通孔；17、进液管道；18、孔盖。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式，进一步阐明本发明，应理解下述具体实施方式仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
如图所示，本发明所述的一种可自动降温的螺杆钻具，包括螺杆钻具主体和钻头6降温装置，所述螺杆钻具主体包括筒体1、旁通阀2、钻具马达3、万向轴4、传动轴5和钻头6，所述旁通阀2安装在筒体1的顶端，所述钻具马达3、万向轴4和传动轴5均安装在筒体1内，且所述钻具马达3、万向轴4和传动轴5从上而下依次连接，所述钻头6与传动轴5下端固定连接，所述钻头6为空心锥形，所述钻头6降温装置包括冷却液储存箱7、冷却液输送管8和喷嘴9，所述冷却液储存箱7固定设置在筒体1内壁上，所述冷却液输送管8的上端连接在冷却液储存箱7的下端，所述冷却液输送管8的下端伸入钻头6内部，所述喷嘴9连接在冷却液输送管8的下端，且所述喷嘴9朝向钻头6侧面，所述钻头6侧面与喷嘴9处于同一高度处设置有通口10。
本发明的工作原理：本发明在使用过程中，钻具马达3提供扭矩及动力，万向轴4将钻具马达3内转子的行星运动转变为传动轴5的定轴运动，钻头6与传动轴5连接， 实现高速旋转，从而进行钻井工作；在钻井的过程中，冷却液输送管8将冷却液储存箱7中的冷却液输送至喷嘴9处，喷嘴9将冷却液朝钻头6侧面喷出，钻头6侧面与喷嘴9处于同一高度处设置有多个通口10，且钻头6处于高速旋转中，使冷却液不间断地喷至钻头6外部与钻头6内部，同时对钻头6内、外进行降温处理；通孔16处安装的挡板11可将喷至外头外部的冷却液导向至钻头6外侧面，冷却液可对钻头6外侧面在降温的同时进行冲洗，防止石沫碎屑等粘覆在钻头6外侧面；当冷却液储存箱7内的冷却液不足时，可拆下通孔16外的孔盖18，利用管道将冷却液从通孔16内的进液管道17补充至冷却液储存箱7内。
本发明所述的通口10大小大于喷嘴9，使喷嘴9喷出的冷却液能够更多地到达钻头6外部，对钻头6的外侧面进行降温和冲洗。
本发明所述的通口10处固定安装有挡板11，所述挡板11与钻头6侧面的夹角为30°~45°，不仅可以防止钻井产生的石屑等对喷嘴9和冷却液输送管8造成损坏，同时还可以使冷却液对钻头6的外侧面进行冲洗，使尘屑等不会附着在钻头6的表面，从而避免对钻井效率造成影响。
本发明所述的通口10至少设置有六个，使钻头6在旋转的过程中，冷却液会不间断地对钻头6的内部和外部同时进行降温处理。
本发明所述的所述筒体1内位于旁通阀2与钻具马达3之间设置有防掉节12，当螺杆钻具下部部件发生下沉时，防掉螺母15会随之下沉，引起流道的压力大幅度上升，从而提示地面工作人员进行停机检修。
本发明所述的防掉节12包括防掉杆13、防掉孔14和防掉螺母15，所述的防掉杆13穿设在防掉孔14内，所述的防掉杆13下端与钻具马达3固定连接，所述的防掉螺母15固定设置在防掉杆13的顶端，所述的防掉螺母15的直径大于所述防掉孔14的直径。
本发明所述的筒体1上有通孔16，所述通孔16内设置有进液管道17，所述进液管道17与冷却液储存箱7连接，便于在冷却液储存箱7内冷却液不足时将冷却液补充至冷却液储存箱7内。
本发明所述的通孔16处可拆卸安装有孔盖18，可在需要补充冷却液时将孔盖18拆下，当不需要补充冷却液时将孔盖18盖上，可防止钻井过程中产生的石屑碎末等进入进液管道17，从而造成进液管道17的堵塞。
本发明方案所公开的技术手段不仅限于上述实施方式所公开的技术手段，还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。
Claims (8)
1.一种可自动降温的螺杆钻具，其特征在于：包括螺杆钻具主体和钻头降温装置，所述螺杆钻具主体包括筒体(1)、旁通阀(2)、钻具马达(3)、万向轴(4)、传动轴(5)和钻头(6)，所述旁通阀(2)安装在筒体(1)的顶端，所述钻具马达(3)、万向轴(4)和传动轴(5)均安装在筒体(1)内，且所述钻具马达(3)、万向轴(4)和传动轴(5)从上而下依次连接，所述钻头(6)与传动轴(5)下端固定连接，所述钻头(6)为空心锥形，所述钻头降温装置包括冷却液储存箱(7)、冷却液输送管(8)和喷嘴(9)，所述冷却液储存箱(7)固定设置在筒体(1)内壁上，所述冷却液输送管(8)的上端连接在冷却液储存箱(7)的下端，所述冷却液输送管(8)的下端伸入钻头(6)内部，所述喷嘴(9)连接在冷却液输送管(8)的下端，且所述喷嘴(9)朝向钻头(6)侧面，所述钻头(6)侧面与喷嘴(9)处于同一高度处设置有通口(10)。
2.根据权利要求1所述的一种可自动降温的螺杆钻具，其特征在于：所述通口(10)大小大于喷嘴(9)。
3.根据权利要求1所述的一种可自动降温的螺杆钻具，其特征在于：所述通口(10)处固定安装有挡板(11)，所述挡板(11)与钻头(6)侧面的夹角为30°~45°。
4.根据权利要求1所述的一种可自动降温的螺杆钻具，其特征在于：所述通口(10)至少设置有六个。
5.根据权利要求1所述的一种可自动降温的螺杆钻具，其特征在于：所述筒体(1)内位于旁通阀(2)与钻具马达(3)之间设置有防掉节(12)。
6.根据权利要求5所述的一种可自动降温的螺杆钻具，其特征在于：所述防掉节(12)包括防掉杆(13)、防掉孔(14)和防掉螺母(15)，所述防掉杆(13)穿设在防掉孔(14)内，所述防掉杆(13)下端与钻具马达(3)固定连接，所述防掉螺母(15)固定设置在防掉杆(13)的顶端，所述防掉螺母(15)的直径大于所述防掉孔(14)的直径。
7.根据权利要求1所述的一种可自动降温的螺杆钻具，其特征在于：所述筒体(1)上有通孔(16)，所述通孔(16)内设置有进液管道(17)，所述进液管道(17)与冷却液储存箱(7)连接。
8.根据权利要求7所述的一种可自动降温的螺杆钻具，其特征在于：所述通孔(16)处可拆卸安装有孔盖(18)。
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