CN114909088A - 适用于深水开路钻井的水下动力装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种适用于深水开路钻井的水下动力装置，其包括：主体机构和驱动机构，所述主体机构包括：上密封接头，其内侧设置有用于连接上部钻柱的第一连接部；上法兰接头，包括连接在上密封接头下端外侧的第一筒体和设置有第一开孔的第一盖体；主驱动轴，包括伸入上密封接头和上法兰接头的第一管体，设置有第一配合部的第二管体和设置有下接头的第三管体；下法兰，套设在所述第三管体外；驱动机构包括：多个驱动马达，均匀地布置在所述主体机构上；能被驱动马达驱动的驱动齿轮轴，当驱动马达启动后，能带动连接在主驱动轴下部的下部钻柱转动，且保持上密封接头上部的上部钻柱不转。本发明能够较佳地满足深水开路钻井的使用需求。

Description

适用于深水开路钻井的水下动力装置

技术领域

本发明涉及海洋地质钻探开发领域的钻探工具，尤其涉及一种适用于深水开路钻井的水下动力装置。

背景技术

本部分的描述仅提供与本发明公开相关的背景信息，而不构成现有技术。

随着海洋深部资源勘探开发的加快，现代海洋地质钻井技术也取得了一定发展。但现代海洋深部地质钻探开发面临更多的挑战。随着海洋深部资源不断被开发利用，资源开发逐渐向海洋资源发展。

随着海洋资源开发和深海探测需求的不断发展。海洋取心钻探作为探索海底资源分布和海洋地质条件最有效且最直观的手段。与常规石油钻井技术不同，海洋取心钻探为了提高取芯的作业效率，通常使用绳索取芯工艺，因此要求钻具和驱动装置通径大。

目前大洋钻探属于探索阶段，钻探工艺尚未形成成熟体系。为了实现海洋地质深海深钻的目标，目前的技术和工艺存在较大的提升和改进空间。

例如，目前受限于井眼的约束，大通径的井下动力钻具无法满足入井的要求；再者，深井井下温度高，高温容易导致动力钻具疲劳损坏；此外，大洋钻探大多采用开路钻井，没有隔水管的约束，钻柱旋转会导致钻柱无控制摆动，开路旋转钻井与海流作用可能会发生涡激效应，可能会严重影响钻井效率及引起钻柱疲劳损坏。

因此，有必要提出一种新的适用于深水开路钻井的水下动力装置，以克服现有技术中的至少一个缺陷。

发明内容

本发明为了解决上述至少一个问题，提供了一种适用于深水开路钻井的水下动力装置。

本申请实施方式公开了一种适用于深水开路钻井的水下动力装置，包括：

一种适用于深水开路钻井的水下动力装置，所述水下动力装置包括：主体机构和驱动机构，所述主体机构包括：

中空的上密封接头，所述上密封接头上端的内侧设置有用于连接上部钻柱的第一连接部；

整体呈回转体的上法兰接头，所述上法兰接头包括连接在所述上密封接头下端外侧的第一筒体和设置有第一开孔的第一盖体；

整体呈回转体的主驱动轴，所述主驱动轴包括伸入所述上密封接头和上法兰接头的第一管体，设置有第一配合部的第二管体和设置有下接头的第三管体；

整体呈回转体的下法兰，所述下法兰套设在所述第三管体外；

所述驱动机构包括：

多个驱动马达，多个所述驱动马达均匀地布置在所述主体机构上；

能被所述驱动马达驱动的驱动齿轮轴，所述驱动齿轮轴的两端穿设过所述上法兰接头和下法兰，所述驱动齿轮轴的中部设置有与所述第一配合部相配合的第二配合部，当所述驱动马达启动后，所述第一配合部和所述第二配合部相配合，能带动连接在所述主驱动轴下部的下部钻柱转动，且保持所述上密封接头上部的上部钻柱不转。

在一个优选的实施方式中，所述上密封接头与所述主驱动轴的上端之间形成有第一环形间隙，所述第一环形间隙内设置有第一密封压环，所述第一密封压环与所述上密封接头和所述主驱动轴之间还设置有第一盘根密封总成；

所述下法兰包括套设在所述主驱动轴的第三管体外的第二筒体和设置有第二开孔的第二盖体，所述第二筒体与所述第三管体之间形成有第二环形间隙，所述第二环形间隙，所述第二环形间隙内设置有第二密封压环，所述第二密封压环与所述第三管体和所述主驱动轴之间还设置有第二盘根密封总成。

在一个优选的实施方式中，所述第一筒体与所述第一管体之前设置有第一径向轴承；所述第三管体与所述第二筒体之间设置有第二径向轴承。

在一个优选的实施方式中，所述第二管体的外径大于所述第一管体和第三管体的外径，所述第二管体与所述第一盖体之间设置有推力球轴承；所述第二管体与所述第二盖体之间设置有圆锥推力滚子轴承。

在一个优选的实施方式中，所述驱动机构还包括：用于监测所述下部钻柱钻速的转速传感器、用于监测所述下部钻柱扭矩的扭矩传感器。

在一个优选的实施方式中，所述驱动机构还包括：齿轮箱，所述齿轮箱设置在所述驱动马达和所述主驱动轴之间，所述驱动马达通过所述齿轮箱变速传动驱动所述主驱动轴。

在一个优选的实施方式中，所述驱动机构还包括：用于监测所述齿轮箱工作状态的压力传感器和温度传感器。

在一个优选的实施方式中，还包括用于平衡作业过程中所述水下动力装置内部与海水压力的压力补偿器。

在一个优选的实施方式中，所述下接头的外侧设置有用于连接下部钻柱的第二连接部，所述上密封接头用于连接上部钻柱的第一连接部、所述下接头用于连接下部钻柱的第二连接部均采用通用的钻杆扣型。

在一个优选的实施方式中，所述驱动机构采用水下液压马达或电机驱动，且能通过甲板提供动力源。

本发明的特点和优点是：

本发明所提供的水下动力装置拥有顶驱系统的回转钻进功能，且相对于传统顶驱系统，该装置可安装在钻柱的中部，其驱动的钻柱长度短，因此消耗功率低；装置上部的钻柱无需转动，适用于无隔水管的开路钻井工艺。并且，由于该水下动力装置上部的钻柱无需转动，不会产生涡激效应，适用于无隔水管的开路钻井工艺。

本发明所提供的水下动力装置与现有的井下动力钻具相比，驱动机构密封地外置于主体机构，使得该装置的通径为该主驱动轴的内径，该水下动力装置可安装在海水中，不受井下井眼的限制，可利用海水自然冷却，可以根据井下扭矩的需要设计相应的尺寸，因此该水下动力装置可实现大通径，高效冷却及满足于大通径钻杆柱绳索取心钻探工艺，可提高取心作业效率和装置的稳定性，节省作业成本。

参照后文的说明和附图，详细公开了本申请的特定实施方式，指明了本申请的原理可以被采用的方式。应该理解，本申请的实施方式在范围上并不因而受到限制。

针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用，与其它实施方式中的特征相组合，或替代其它实施方式中的特征。

应该强调，术语“包括/包含”在本文使用时指特征、整件、步骤或组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、整件、步骤或组件的存在或附加。

附图说明

图1为本申请实施方式中提供的一种适用于深水开路钻井的水下动力装置的结构示意图；

图2为图1中所示出的水下动力装置的主驱动轴的结构示意图。

附图标记说明：

1、上密封接头；

2、第一密封压环；

3、第一盘根密封总成；

4、第一径向轴承；

5、上法兰接头；

6、驱动马达；

7、驱动齿轮轴；

8、推力球轴承；

9、主驱动轴；

10、圆锥推力滚子轴承；

11、角接触球轴承；

12、压力补偿器；

13、下法兰；

14、第二盘根密封总成；

15、第二密封压环；

16、第二径向轴承；

90、下接头；

91、第一管体；

92、第二管体；

93、第三管体。

具体实施方式

结合附图和本发明具体实施方式的描述，能够更加清楚地了解本发明的细节。但是，在此描述的本发明的具体实施方式，仅用于解释本发明的目的，而不能以任何方式理解成是对本发明的限制。在本发明的教导下，技术人员可以构想基于本发明的任意可能的变形，这些都应被视为属于本发明的范围。需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本申请。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

目前油气及地质钻探的井下钻柱旋转提供动力方式主要包括两种：一种是顶部驱动，简称顶驱，即驱动钻柱旋转的动力位于钻柱顶部；另一种是底部驱动，将动力钻具置于井下，常用的是螺杆钻具和涡轮钻具。大多的钻井平台(钻井船)在油气钻井中采取的最主流作业方式为：配置顶驱系统，同时在接近钻头的位置安装井下动力钻具，以提高作业效率。

顶驱系统是指一种可以在钻井井架上部空间驱动钻具及钻头回转，且可以沿着井架上配置的导向轨道向下滑动以实现钻进的设备。同时该设备还设计了用于钻杆上扣与卸扣的装置，可以实现钻井液循环、带动井下钻柱的转动、起钻与下钻、边起钻边转动、钻杆的上扣与卸扣等操作。通常顶驱系统主要由钻井马达总成、导向滑车总成和管子处理装置总成三部分组成。此外，通常顶驱系统还包括平衡系统、冷却系统、润滑系统、顶驱传动控制系统、司钻操作台及其他附属设备等部件。顶驱钻井系统可完成钻井、划眼、倒划眼、接钻杆、循环钻井液、下套管等各种钻井操作。目前，顶部驱动钻井装置已发展成为当今海洋钻探的主流技术与装备。

顶驱系统安装在钻井平台上，顶驱系统与钻头之间还有长达几千米的钻柱，使用顶驱系统驱动钻头时，需要驱动长达几千米的钻柱，导致消耗额外的能耗；同时大洋钻探采用开路钻井的方式，距离钻头距离远，钻杆的转动受水流的影响会产生涡激效应，导致旋转的阻力急剧上升，加速对钻柱的疲劳损害。

此外，顶驱系统为固定式安装，一旦发生故障就得停工，暂无可替代的技术方案，因此要求顶驱系统稳定性高及具有充足的冗余。

作为底部驱动的井下动力钻具主要包括：涡轮钻具和螺杆钻具两种形式。

其中，涡轮钻具具有高速大扭矩的软特性，无横向振动，机械钻速高；全金属的涡轮钻具耐高温，适宜于深井和高温环境下作业；对油基钻井液不敏感，能适应在高密度的钻井液中工作。

螺杆泵克服了涡轮钻具的某些弱点。在性能上，具有低速、大扭矩的特征，压力降在4MPa以下，单瓣(或称单头、单线)螺杆钻具的输出转速低于400r/min，多瓣螺杆钻具的输出转速为90-150r/min，适合于牙轮钻头配套钻井。在结构上，具有零件少、装配简单、维修工作量小的特点。但是，目前的涡轮钻具和螺杆仍然存在一些不可避免的缺点。具体如下：

为满足于大洋钻探取芯的作业要求，用于地质钻探的涡轮钻具和螺杆钻具外径大外径设计的尺寸比较大，受常规井眼尺寸的制约，满足作业要求的涡轮钻具入井困难，容易出现卡钻、扭矩不足等情况。不满足大洋钻探小井眼入井要求。

涡轮钻具和螺杆钻具主要安装在钻头附近，入井深度比较深，通常几千米，井下温度高，涡轮钻具的密封件在高温高速旋转下容易损坏，抗拉能力相对较小，一旦损坏，则需要起出几千米的钻柱更换涡轮或螺杆钻具，故障率高。

涡轮钻具和螺杆钻具的动力来源于水力驱动，转速及扭矩受泥浆钻井液的流量及压力影响，地面很难监控到井下的实际转速，无法直接判断扭矩变化的原因，因而不能及时发现井下事故。

涡轮钻具和螺杆钻具受泥浆泵输出功率影响大，未能很好兼顾钻具动力和钻头水眼冲击辅助钻井的能力。

为了实现海洋地质深海深钻的目标，目前的技术和工艺尚不能满足要求，主要是受限井眼的约束，大通径的动力钻具无法满足入井的要求；同时大洋钻探大多采用开路钻井，没有隔水管的约束，钻柱旋转会导致钻柱无控制摆动，严重影响钻井效率及引起钻柱疲劳损坏。

本发明提供一种适用于深水开路钻井的水下动力装置，可以替代常规钻机顶驱作为驱动钻杆的动力，从而克服顶驱驱动钻柱在开路钻井中的不足；同时在井下动力钻具在大洋钻探中小井眼钻进不适用性基础上提出了新的解决设备。

本发明所提供的水下动力装置是一种加装在钻杆柱当中的一种动力装置，可以实现在水中驱动接装在其下的钻杆柱回转钻进。本发明主要通过液压驱动，在液压马达的带动下，通过齿轮传动带动钻具回转。使用环境为海平面以下、海底以上的海水中，使用时可以将其通过螺纹裸漏安装在海水里的钻杆柱中。

请结合参阅图1至图2，所述水下动力装置能灵活地安装在钻柱的任意位置，例如可以安装在钻柱中部的任意位置，而非钻柱的顶部或底部。

所述水下动力装置包括：主体机构和驱动机构。

所述主体机构包括：中空的上密封接头1，所述上密封接头1上端的内侧设置有用于连接上部钻柱的第一连接部；整体呈回转体的上法兰接头5，所述上法兰接头5包括连接在所述上密封接头1下端外侧的第一筒体和设置有第一开孔的第一盖体；整体呈回转体的主驱动轴9，所述主驱动轴9包括伸入所述上密封接头1和上法兰接头5的第一管体91，设置有第一配合部的第二管体92和设置有下接头90的第三管体93；整体呈回转体的下法兰13，所述下法兰13套设在所述第三管体93外；所述驱动机构包括：多个驱动马达6，多个所述驱动马达6均匀地布置在所述主体机构上；能被所述驱动马达6驱动的驱动齿轮轴7，所述驱动齿轮轴7的两端穿设过所述上法兰接头5和下法兰13，所述驱动齿轮轴7的中部设置有与所述第一配合部相配合的第二配合部，当所述驱动马达6启动后，所述第一配合部和所述第二配合部相配合，能带动连接在所述主驱动轴9下部的下部钻柱转动，且保持所述上密封接头1上部的上部钻柱不转。

本发明所提供的水下动力装置拥有顶驱系统的回转钻进功能，且相对于传统顶驱系统，该装置可安装在钻柱的中部，其驱动的钻柱长度短，因此消耗功率低；装置上部的钻柱无需转动，适用于无隔水管的开路钻井工艺。并且，由于该水下动力装置上部的钻柱无需转动，不会产生涡激效应，适用于无隔水管的开路钻井工艺。

本发明所提供的水下动力装置与现有的井下动力钻具相比，驱动机构密封地外置于主体机构，使得该装置的通径为该主驱动轴9的内径，该水下动力装置可安装在海水中，不受井下井眼的限制，可利用海水自然冷却，可以根据井下扭矩的需要设计相应的尺寸。因此该水下动力装置可实现大通径，高效冷却及满足于大通径钻杆柱绳索取心钻探工艺，可提高取心作业效率和装置的稳定性，节省作业成本。

其中，所述驱动机构可以采用水下液压马达或电机驱动，且能通过甲板提供动力源，可实现远程实时监控及控制井下管柱的转速及扭矩。

在一个实施方式中，所述上密封接头1与所述主驱动轴9的上端之间形成有第一环形间隙，所述第一环形间隙内设置有第一密封压环2，所述第一密封压环2与所述上密封接头1和所述主驱动轴9之间还设置有第一盘根密封总成3；所述下法兰13包括套设在所述主驱动轴9的第三管体93外的第二筒体和设置有第二开孔的第二盖体，所述第二筒体与所述第三管体93之间形成有第二环形间隙，所述第二环形间隙，所述第二环形间隙内设置有第二密封压环15，所述第二密封压环15与所述第三管体93和所述主驱动轴9之间还设置有第二盘根密封总成14。

在本实施方式中，该水下动力装置设置了双向密封，实现了驱动机构与管柱流体的密封及驱动机构与海水的密封。其中，位于上端的第一盘根密封总成3用于避免中心通道泥浆压力外泄，位于下端的第二盘根密封总成14用于隔离海水。

具体的，该第一盘根密封总成3和第二盘根密封总成14分别单向密封安装在驱动机构与主体机构需要密封的两端，即第一盘根密封总成3和第二盘根密封总成14分别采用单向密封安装，两者配合实现双向密封，满足了驱动机构与管柱流体的密封及驱动机构与海水的密封要求。

在一个实施方式中，所述第一筒体与所述第一管体91之前设置有第一径向轴承4；所述第三管体93与所述第二筒体之间设置有第二径向轴承16。

在本实施方式中，该主驱动轴9的第一配合部可以为齿轮，该主驱动轴9可以为内部中空的齿轮轴。相应的，该驱动齿轮轴7的第二配合部也可以为齿轮。当主驱动轴9上下两端分别设置径向轴承，用于承受齿轮传动产生的径向力，可以减小主驱动轴9回转时的阻力。

此外，该驱动齿轮轴7的两端也可以分别设置有角接触球轴承11，用于承受齿轮传动产生的径向负荷和轴向负荷，减小驱动齿轮轴7回转时的阻力。

进一步的，所述第二管体92的外径大于所述第一管体91和第三管体93的外径，所述第二管体92与所述第一盖体之间设置有推力球轴承8；所述第二管体92与所述第二盖体之间设置有圆锥推力滚子轴承10。

在本实施方式中，该水下动力装置结构采用高承载轴承设计，可实现下部大吨位钻具的提升及处理井下复杂事故。通过在上法兰接头5与主驱动轴9之间设置推力轴承，承受钻压及钻柱重量施加的轴向力。通过在下法兰13与主驱动轴9之间设置推力滚子轴承，用于承受轴向载荷为主的轴、径向联合载荷，具有满足特定强度和刚度，具有一定的支撑精度，保证被支撑件的回转精度。此种轴承摩擦因数较低，可实现较高转速，并具有调心性能，可以减少安装误差的影响。

在一个实施方式中，所述驱动机构还可以包括：用于监测所述下部钻柱钻速的转速传感器、用于监测所述下部钻柱扭矩的扭矩传感器。

通过设置该转速传感器和扭矩传感器可实现远程实时监控及控制井下管柱的转速及扭矩，可减少井下事故，实现安全高效钻进。

在一个实施方式中，所述驱动机构还可以包括：齿轮箱，所述齿轮箱设置在所述驱动马达6和所述主驱动轴9之间，所述驱动马达6通过所述齿轮箱变速传动驱动所述主驱动轴9。

该齿轮箱为变速齿轮箱，利用该齿轮箱可以改变驱动马达6输出至主驱动轴9的扭矩和转速，从而为下部的钻具获取合适的扭矩及转速。

进一步的，所述驱动机构还可以包括：用于监测所述齿轮箱工作状态的压力传感器和温度传感器，当利用压力传感器和温度传感器监测到齿轮箱内压力、温度至少之一存在异常，可以向钻井平台的总控室进行反馈，总控室在接收到压力、温度异常信号后，可以采取相应的措施进行调整。

进一步的，所述水下动力装置还可以包括用于平衡作业过程中所述水下动力装置内部与海水压力的压力补偿器12。

该压力补偿器12用于保持内部压力与外部环境压力一致，避免海水进入齿轮箱的壳体，或齿轮箱壳体内润滑油外泄。具体的，该压力补偿器12可以为采用活塞式胶囊设计，当然，该压力补偿器12的具体形式并不限于上述举例，本申请在此并不做具体的限定。

在一个实施方式中，所述下接头90的外侧设置有用于连接下部钻柱的第二连接部，所述上密封接头1用于连接上部钻柱的第一连接部、所述下接头90用于连接下部钻柱的第二连接部均采用通用的钻杆扣型。

该水下动力装置上密封接头1、下接头90采用通用的钻杆扣型，兼容性强。具体的，其可以采用通用标准的钻杆扣型(如NC50)，满足于连接上部和下部钻杆的功能要求。其中，该钻杆扣型采用螺纹连接的方式，抗拉强度大。

本文引用的任何数字值都包括从下限值到上限值之间以一个单位递增的下值和上值的所有值，在任何下值和任何更高值之间存在至少两个单位的间隔即可。举例来说，如果阐述了一个部件的数量或过程变量(例如温度、压力、时间等)的值是从1到90，优选从20到80，更优选从30到70，则目的是为了说明该说明书中也明确地列举了诸如15到85、22到68、43到51、30到32等值。对于小于1的值，适当地认为一个单位是0.0001、0.001、0.01、0.1。这些仅仅是想要明确表达的示例，可以认为在最低值和最高值之间列举的数值的所有可能组合都是以类似方式在该说明书明确地阐述了的。

除非另有说明，所有范围都包括端点以及端点之间的所有数字。与范围一起使用的“大约”或“近似”适合于该范围的两个端点。因而，“大约20到30”旨在覆盖“大约20到大约30”，至少包括指明的端点。

披露的所有文章和参考资料，包括专利申请和出版物，出于各种目的通过援引结合于此。描述组合的术语“基本由…构成”应该包括所确定的元件、成分、部件或步骤以及实质上没有影响该组合的基本新颖特征的其他元件、成分、部件或步骤。使用术语“包含”或“包括”来描述这里的元件、成分、部件或步骤的组合也想到了基本由这些元件、成分、部件或步骤构成的实施方式。这里通过使用术语“可以”，旨在说明“可以”包括的所描述的任何属性都是可选的。

多个元件、成分、部件或步骤能够由单个集成元件、成分、部件或步骤来提供。另选地，单个集成元件、成分、部件或步骤可以被分成分离的多个元件、成分、部件或步骤。用来描述元件、成分、部件或步骤的公开“一”或“一个”并不说为了排除其他的元件、成分、部件或步骤。

应该理解，以上描述是为了进行图示说明而不是为了进行限制。通过阅读上述描述，在所提供的示例之外的许多实施方式和许多应用对本领域技术人员来说都将是显而易见的。因此，本教导的范围不应该参照上述描述来确定，而是应该参照所附权利要求以及这些权利要求所拥有的等价物的全部范围来确定。出于全面之目的，所有文章和参考包括专利申请和公告的公开都通过参考结合在本文中。在前述权利要求中省略这里公开的主题的任何方面并不是为了放弃该主体内容，也不应该认为发明人没有将该主题考虑为所公开的发明主题的一部分。

本说明书中的各个实施方式均采用递进的方式描述，每个实施方式重点说明的都是与其他实施方式的不同之处，各个实施方式之间相同相似的部分互相参见即可。

上述实施方式只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种适用于深水开路钻井的水下动力装置，其特征在于，所述水下动力装置包括：主体机构和驱动机构，所述主体机构包括：

中空的上密封接头，所述上密封接头上端的内侧设置有用于连接上部钻柱的第一连接部；

整体呈回转体的上法兰接头，所述上法兰接头包括连接在所述上密封接头下端外侧的第一筒体和设置有第一开孔的第一盖体；

整体呈回转体的主驱动轴，所述主驱动轴包括伸入所述上密封接头和上法兰接头的第一管体，设置有第一配合部的第二管体和设置有下接头的第三管体；

整体呈回转体的下法兰，所述下法兰套设在所述第三管体外；

所述驱动机构包括：

多个驱动马达，多个所述驱动马达均匀地布置在所述主体机构上；

能被所述驱动马达驱动的驱动齿轮轴，所述驱动齿轮轴的两端穿设过所述上法兰接头和下法兰，所述驱动齿轮轴的中部设置有与所述第一配合部相配合的第二配合部，当所述驱动马达启动后，所述第一配合部和所述第二配合部相配合，能带动连接在所述主驱动轴下部的下部钻柱转动，且保持所述上密封接头上部的上部钻柱不转。

2.如权利要求1所述的适用于深水开路钻井的水下动力装置，其特征在于，所述上密封接头与所述主驱动轴的上端之间形成有第一环形间隙，所述第一环形间隙内设置有第一密封压环，所述第一密封压环与所述上密封接头和所述主驱动轴之间还设置有第一盘根密封总成；

所述下法兰包括套设在所述主驱动轴的第三管体外的第二筒体和设置有第二开孔的第二盖体，所述第二筒体与所述第三管体之间形成有第二环形间隙，所述第二环形间隙，所述第二环形间隙内设置有第二密封压环，所述第二密封压环与所述第三管体和所述主驱动轴之间还设置有第二盘根密封总成。

3.如权利要求2所述的适用于深水开路钻井的水下动力装置，其特征在于，所述第一筒体与所述第一管体之前设置有第一径向轴承；所述第三管体与所述第二筒体之间设置有第二径向轴承。

4.如权利要求3所述的适用于深水开路钻井的水下动力装置，其特征在于，所述第二管体的外径大于所述第一管体和第三管体的外径，所述第二管体与所述第一盖体之间设置有推力球轴承；所述第二管体与所述第二盖体之间设置有圆锥推力滚子轴承。

5.如权利要求4所述的适用于深水开路钻井的水下动力装置，其特征在于，所述驱动机构还包括：用于监测所述下部钻柱钻速的转速传感器、用于监测所述下部钻柱扭矩的扭矩传感器。

6.如权利要求5所述的适用于深水开路钻井的水下动力装置，其特征在于，所述驱动机构还包括：齿轮箱，所述齿轮箱设置在所述驱动马达和所述主驱动轴之间，所述驱动马达通过所述齿轮箱变速传动驱动所述主驱动轴。

7.如权利要求6所述的适用于深水开路钻井的水下动力装置，其特征在于，所述驱动机构还包括：用于监测所述齿轮箱工作状态的压力传感器和温度传感器。

8.如权利要求7所述的适用于深水开路钻井的水下动力装置，其特征在于，还包括用于平衡作业过程中所述水下动力装置内部与海水压力的压力补偿器。

9.如权利要求1所述的适用于深水开路钻井的水下动力装置，其特征在于，所述下接头的外侧设置有用于连接下部钻柱的第二连接部，所述上密封接头用于连接上部钻柱的第一连接部、所述下接头用于连接下部钻柱的第二连接部均采用通用的钻杆扣型。

10.如权利要求1所述的适用于深水开路钻井的水下动力装置，其特征在于，所述驱动机构采用水下液压马达或电机驱动，且能通过甲板提供动力源。

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