CN111425137A - 一种新型芯轴及壳体系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种新型芯轴及壳体系统，包括壳体，所述壳体包括中心轴组件、上壳体、中壳体组件、连结滑环组件、下壳体组件和上盖板组件，所述壳体内设置有中心轴组件，所述中心轴组件的两端设置有所述上盖板组件和下壳体组件，所述中心轴组件上套装设置有储压转换套和T型连接管，本发明采用分段式壳体设计，井身轨迹控制精度高，位移延伸能力强，适用于大位移井、水平井、三维复杂结构井等高难度的钻井施工作业，中心轴组件及壳体结构简单、可靠性高。

Description

一种新型芯轴及壳体系统
技术领域
本发明涉及旋转导向钻井领域，具体地说，是涉及一种新型芯轴及壳体系统。
背景技术
旋转导向工具中的中心轴组件及壳体结构存在结构复杂、加工困难、安装装配困难以及生产费用高昂等问题。在地层的复杂条件下有发生机体失效的危险，从而极大的危及钻进安全，且在地下高温条件下由于高温结构变形导致复杂的壳体结构会与安装在其中的其他零部件产生结构干涉，导致零部件的损坏。同时安装在其中的电子元器件极易损坏和报废，造成数据失真、功能异常、系统奔溃，甚至于使得整个RSS系统全部瘫痪，因此需要一种新型芯轴及壳体系统。
发明内容
本发明的目的在于提供一种新型芯轴及壳体系统。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
本发明包括壳体，所述壳体包括中心轴组件、上壳体、中壳体组件、连结滑环组件、下壳体组件和上盖板组件，所述壳体内设置有中心轴组件，所述中心轴组件的两端设置有所述上盖板组件和下壳体组件，所述中心轴组件上套装设置有储压转换套和T型连接管，所述上壳体的一端和所述中壳体组件的一端通过环槽型结构连接，所述中壳体组件的另一端与所述下壳体组件通过螺纹连接，所述下壳体组件的端部通过下盖板组件密封连接，所述连结滑环组件包括连结环，滑动轴承环、支撑球轴承和密封圈组，所述上壳体和中壳体组件通过所述连结滑环组件连接。
进一步地，所述中壳体组件为圆柱筒形结构，所述中壳体组件的前端设置有齿槽结构用于安装耦合定位器；所述中壳体组件的中间设置有三角型槽，用于径向档杆的径向限位；所述中壳体组件的下端外周开有环槽，内壁镶嵌有换向齿槽圈。下端内部装有换向机构，外周装有链接环及相应的密封结构；上壳体前端部装有端盖和密封组件，用于上壳体内部部件的限位和密封。
进一步地，所述中心轴组件包括中心轴和滚珠轴承组成，所述中心轴为中空的圆柱形长轴，所述中心轴两端有两个突出的轴肩用于安装耦合定位器和滚珠轴承，所述中心轴上部开有射流孔。
进一步地，下壳体组件结包括3块120°扇形柱体拼接的中空的圆柱形结构，所述圆柱形结构的腔体内设置有液压动力传输系统，驱动集成装置、耦合定位器和推靠系统。
进一步地，所述壳体上设置有密封组件，所述密封组件包括轴承端盖组件，环形组合密封套，环形定位密封套，齿型密封和T型密封套。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明采用分段式壳体设计，井身轨迹控制精度高，位移延伸能力强，适用于大位移井、水平井、三维复杂结构井等高难度的钻井施工作业，中心轴组件及壳体结构简单、可靠性。
附图说明
图1为新型芯轴及壳体结构示意图；
①上盖板组件，②上壳体，③储压转换套，④连接环，⑤第一中壳体，⑥T型连接管，⑦第二中壳体，⑧下壳体组件，⑨下盖板组件，⑩中心轴，
Figure BDA0002498361990000031
第一滚珠滑套，
Figure BDA0002498361990000032
第二滚珠滑套，
Figure BDA0002498361990000033
滚珠滑动环组件
具体实施方式
下面根据实施例对本发明作进一步说明，本发明的方式包括但不仅限于以下实施例。
如图1所示，本发明包括壳体，所述壳体包括中心轴组件、上壳体2、中壳体组件、连结滑环组件、下壳体组件8和上盖板组件1，所述壳体内设置有中心轴组件，所述中心轴组件的两端设置有所述上盖板组件1和下壳体组件8，所述中心轴组件上套装设置有储压转换套3和T型连接管6，所述上壳体2的一端和所述中壳体组件的一端通过环槽型结构连接，所述中壳体组件的另一端与所述下壳体组件8通过螺纹连接，所述下壳体组件8的端部通过下盖板组件9密封连接，所述连结滑环组件包括连结环，滑动轴承环、支撑球轴承和密封圈组，所述上壳体2和中壳体组件通过所述连结滑环组件连接并置上壳体和第一中壳体的链接部分，主要起到连接、减磨、密封的作用。
钻井液通过中心轴流入工具各个腔室，中心轴作为钻井液的流通和循环通道。上壳体2主要用于上端总成(包括耦合定位总成、换向系统)的安装，中壳体组件主要用于控制总成(液压系统、控制系统)的安装，下壳体组件8主要用于下端总成(液压动力系统、推靠集成系统)的安装。上壳体1前端部用端盖做链接和密封，上壳体1和第一中壳体5之间通过环槽型结构链接，外部装配有连结环以保证链接的可靠性和密封性；第一中壳体5和第二中壳体7之间通过螺纹链接，第二中壳体7与下壳体组件9之间也是通过螺纹链接，下壳体组件9后端部用下盖板组件9做链接和密封。
上壳体1为圆柱筒形结构，主要用于上端总成(包括耦合定位总成、换向系统)的安装主，前端开有齿槽结构，用于安装耦合定位器；中间开有一个三角型槽，用于径向档杆的径向限位；下端外周开有环槽，用于与中壳体组件的链接，内壁镶嵌有换向齿槽圈。下端内部装有换向机构，外周装有链接环及相应的密封结构；上壳体前端部装有端盖和密封组件，用于上壳体内部部件的限位和密封。
中心轴组件的主要功能是为钻井液提供流通通道，为其他零部件的安装提供装配的空间和支撑作用。
所述中壳体组件为圆柱筒形结构，中壳体组件主要由第一中壳体和第二中壳体组成；第一中壳体5和第二中壳体7均为圆柱形结构，第一中壳体5前端有环扣型结构，与上壳体2下端的环槽结构耦合，后端为螺纹链接，用于与第二中壳体7的链接；第二中壳体7两端均开有螺纹，用于与第一中壳体5的链接，该部分主要安装有液压控制系统及其密封组件。所述中壳体组件的前端设置有齿槽结构用于安装耦合定位器；所述中壳体组件的中间设置有三角型槽，用于径向档杆的径向限位；所述中壳体组件的下端外周开有环槽，内壁镶嵌有换向齿槽圈。下端内部装有换向机构，外周装有链接环及相应的密封结构；上壳体前端部装有端盖和密封组件，用于上壳体内部部件的限位和密封。
所述中心轴组件包括中心轴10和滚珠轴承组成，所述中心轴10为中空的圆柱形长轴，所述中心轴10两端有两个突出的轴肩用于安装耦合定位器和滚珠轴承，所述中心轴10上部开有射流孔,用于钻井液与工具各个腔室的通路,此外，中心轴10上部螺纹头用于链接上部钻具，下端锥形螺纹头用于链接钻头。
下壳体组件8结包括3块120°扇形柱体拼接的中空的圆柱形结构，所述圆柱形结构的腔体内设置有液压动力传输系统，驱动集成装置、耦合定位器和推靠系统,上端开有螺纹，用于与中壳体组件的链接；中间开有三个120°均布的通道，用于安装液压驱动集成装置，且开有三个120°均布的扇形空腔，主要是为了减少壳体质量；中部外周开有三个呈120°均布的长方体型槽，用于推靠系统的安装；下段开有齿型槽，用于安装耦合定位器；下端部安装有端盖，起到定位和密封的作用。
密封组件主要包括轴承端盖组件，环形组合密封套，环形定位密封套，齿型密封和T型密封套；轴承端盖组件主要包括轴承端盖和支撑轴承，支撑轴承安装在中心轴两个端部，起到支撑和减小摩擦的作用；轴承端盖安装在壳体两个端面，用于对壳体内部组件的限位和轴承的安装。环形组合密封套用于端部密封，有较好的密封效果；环形定位密封套用于与轴承接触的密封，一方面定位轴承，一方面起到密封作用；齿型密封用于耦合定位器处的密封，起到减磨密封作用；T型密封套用在底端密封，起到减磨、定位、密封的作用。
上述实施例仅为本发明的优选实施方式之一，不应当用于限制本发明的保护范围，但凡在本发明的主体设计思想和精神上作出的毫无实质意义的改动或润色，其所解决的技术问题仍然与本发明一致的，均应当包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种新型芯轴及壳体系统，包括壳体，其特征在于，所述壳体包括中心轴组件、上壳体、中壳体组件、连结滑环组件、下壳体组件和上盖板组件，所述壳体内设置有中心轴组件，所述中心轴组件的两端设置有所述上盖板组件和下壳体组件，所述中心轴组件上套装设置有储压转换套和T型连接管，所述上壳体的一端和所述中壳体组件的一端通过环槽型结构连接，所述中壳体组件的另一端与所述下壳体组件通过螺纹连接，所述下壳体组件的端部通过下盖板组件密封连接，所述连结滑环组件包括连结环，滑动轴承环、支撑球轴承和密封圈组，所述上壳体和中壳体组件通过所述连结滑环组件连接。
2.根据权利要求1所述一种新型芯轴及壳体系统，其特征在于，所述中壳体组件为圆柱筒形结构，所述中壳体组件的前端设置有齿槽结构用于安装耦合定位器；所述中壳体组件的中间设置有三角型槽，用于径向档杆的径向限位；所述中壳体组件的下端外周开有环槽，内壁镶嵌有换向齿槽圈。下端内部装有换向机构，外周装有链接环及相应的密封结构；上壳体前端部装有端盖和密封组件，用于上壳体内部部件的限位和密封。
3.根据权利要求1所述一种新型芯轴及壳体系统，其特征在于，所述中心轴组件包括中心轴和滚珠轴承组成，所述中心轴为中空的圆柱形长轴，所述中心轴两端有两个突出的轴肩用于安装耦合定位器和滚珠轴承，所述中心轴上部开有射流孔。
4.根据权利要求1所述一种新型芯轴及壳体系统，其特征在于，下壳体组件结包括3块120°扇形柱体拼接的中空的圆柱形结构，所述圆柱形结构的腔体内设置有液压动力传输系统，驱动集成装置、耦合定位器和推靠系统。
5.根据权利要求1所述一种新型芯轴及壳体系统，其特征在于，所述壳体上设置有密封组件，所述密封组件包括轴承端盖组件，环形组合密封套，环形定位密封套，齿型密封和T型密封套。
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101473102A (zh) * 2006-03-27 2009-07-01 弗朗索瓦·米勒 钻具的转向装置
CN202117659U (zh) * 2011-07-02 2012-01-18 中国石油集团测井有限公司 多芯旋转短节
CN103939017A (zh) * 2014-04-29 2014-07-23 重庆前卫科技集团有限公司 静态偏置推靠式旋转导向钻井工具
CN104314469A (zh) * 2014-10-15 2015-01-28 洛阳市申甲机械设备有限公司 一种旋转导向钻井工具的偏执机构
CN110388179A (zh) * 2019-07-22 2019-10-29 西南石油大学 一种推靠式旋转导向工具
CN210033321U (zh) * 2019-04-27 2020-02-07 中海油安全技术服务有限公司湛江分公司 一种井下钻柱扭转振动抑制工具

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101473102A (zh) * 2006-03-27 2009-07-01 弗朗索瓦·米勒 钻具的转向装置
US20090166089A1 (en) * 2006-03-27 2009-07-02 Francois Millet Drilling Tool Steering Device
CN202117659U (zh) * 2011-07-02 2012-01-18 中国石油集团测井有限公司 多芯旋转短节
CN103939017A (zh) * 2014-04-29 2014-07-23 重庆前卫科技集团有限公司 静态偏置推靠式旋转导向钻井工具
CN104314469A (zh) * 2014-10-15 2015-01-28 洛阳市申甲机械设备有限公司 一种旋转导向钻井工具的偏执机构
CN210033321U (zh) * 2019-04-27 2020-02-07 中海油安全技术服务有限公司湛江分公司 一种井下钻柱扭转振动抑制工具
CN110388179A (zh) * 2019-07-22 2019-10-29 西南石油大学 一种推靠式旋转导向工具

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