CN116575849A - 一种石油钻井作业用防脱扣螺杆钻具 - Google Patents
一种石油钻井作业用防脱扣螺杆钻具 Download PDFInfo
- Publication number
- CN116575849A CN116575849A CN202310686093.7A CN202310686093A CN116575849A CN 116575849 A CN116575849 A CN 116575849A CN 202310686093 A CN202310686093 A CN 202310686093A CN 116575849 A CN116575849 A CN 116575849A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- falling
- joint
- drop
- ring
- fluting
- 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 83
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 title claims abstract description 20
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 claims abstract description 8
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims description 33
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 33
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims description 33
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 claims description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims description 2
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 claims 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 abstract description 4
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 abstract description 2
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 abstract 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 13
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 description 5
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 5
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 3
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 2
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 1
- 238000000429 assembly Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 210000000078 claw Anatomy 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- ZZUFCTLCJUWOSV-UHFFFAOYSA-N furosemide Chemical compound C1=C(Cl)C(S(=O)(=O)N)=CC(C(O)=O)=C1NCC1=CC=CO1 ZZUFCTLCJUWOSV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 1
- 230000009347 mechanical transmission Effects 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000010992 reflux Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH DRILLING; MINING
- E21B—EARTH DRILLING, e.g. DEEP 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 DRILLING; MINING
- E21B—EARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B17/00—Drilling rods or pipes; Flexible drill strings; Kellies; Drill collars; Sucker rods; Cables; Casings; Tubings
- E21B17/02—Couplings; joints
- E21B17/04—Couplings; joints between rod or the like and bit or between rod and rod or the like
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH DRILLING; MINING
- E21B—EARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B17/00—Drilling rods or pipes; Flexible drill strings; Kellies; Drill collars; Sucker rods; Cables; Casings; Tubings
- E21B17/02—Couplings; joints
- E21B17/04—Couplings; joints between rod or the like and bit or between rod and rod or the like
- E21B17/042—Threaded
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH DRILLING; MINING
- E21B—EARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B17/00—Drilling rods or pipes; Flexible drill strings; Kellies; Drill collars; Sucker rods; Cables; Casings; Tubings
- E21B17/02—Couplings; joints
- E21B17/04—Couplings; joints between rod or the like and bit or between rod and rod or the like
- E21B17/05—Swivel joints
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H57/00—General details of gearing
- F16H57/0018—Shaft assemblies for gearings
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H57/00—General details of gearing
- F16H57/0018—Shaft assemblies for gearings
- F16H57/0037—Special features of coaxial shafts, e.g. relative support thereof
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/10—Greenhouse gas [GHG] capture, material saving, heat recovery or other energy efficient measures, e.g. motor control, characterised by manufacturing processes, e.g. for rolling metal or metal working
Abstract
本发明公开了一种石油钻井作业用防脱扣螺杆钻具，本发明涉及石油钻井作业用钻具技术领域，包括防掉接头，所述防掉接头的内部组装有。该石油钻井作业用防脱扣螺杆钻具，通过圆柱滚子轴承总成采用滚柱式多列组合推力轴承，增加了轴承受力面积和耐磨强度，提高了螺杆钻具整体使用寿命，增加钻井液过流面积，防止钻具下部螺纹断裂时发生憋泵问题，减少了不可预测的二次井下事故，提高螺杆钻具的安全性和可靠性，可有效避免防掉背母脱扣的问题，增强防掉组件在防掉接头内侧防掉性能，消除双重螺母总成整体发生松动的隐患，把球铰接单密封套改为双密封套，可长时间密封，使万向轴使用寿命更长，将螺纹发生倒扣和断扣的概率减少一半。
Description
技术领域
本发明涉及石油钻井作业用钻具技术领域，具体为一种石油钻井作业用防脱扣螺杆钻具。
背景技术
螺杆钻具是一种井下动力钻具，广泛适用于石油天然气钻井作业，其结构主要是由旁通阀总成、防掉总成、马达总成、万向轴总成和传动轴总成五大部分组成，泥浆泵输出的泥浆，流经旁通阀进入马达，在马达进出口形成一定压差推动马达的转子旋转，并将扭矩和转速通过万向轴和传动轴传递给钻头。螺杆钻具的性能主要取决于马达总成；常规螺杆钻具外部由四道螺纹连接，多一道螺纹就多一层倒扣和断扣的风险；在实际应用过程中，时常会发生倒扣和断扣现象，增加了落井的风险；因此需要一种安全稳定型螺杆钻具，上部为马达总成，能够自带防脱装置，下部为传动轴总成，上、下两部分由中部的可调角度壳体连接，各总成之间的外部连接只采用两道螺纹的螺杆钻具来规避上述提到的各种风险问题。
发明内容
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种石油钻井作业用防脱扣螺杆钻具，包括防掉接头，所述防掉接头的内部组装有，所述防掉接头的内部贯穿开设有箍腔和箍口，所述防掉接头的尾端安装有传动轴管，所述防掉接头的箍腔中固定安装有马达总成，能够通过泥浆泵输出的泥浆，流经旁通阀进入马达，在马达进出口形成一定压差，推动马达转子旋转，并将扭矩和转速通过万向轴和传动轴传递给钻头；
防掉组件，该防掉组件组装在防掉接头的内部，用于对泥浆进行输送，防掉组件包括防掉连杆，所述防掉连杆的外表面对称开设有宽开槽和窄开槽，且宽开槽和窄开槽之间设置有倒圆阶，且宽开槽通过倒圆阶与窄开槽相连通，使卡球能够从宽开槽向窄开槽内顺畅过渡与滑动，其中，宽开槽的开槽深度大于窄开槽的开槽深度，且宽开槽的开槽宽度大于窄开槽的开槽宽度，所述防掉连杆的外表面上固定连接有球罩耳，且远离窄开槽的一端设置，所述防掉连杆的外表面上固定连接有短罩耳，且远离宽开槽的一端设置，短罩耳的纵向伸展长度小于球罩耳的纵向伸展长度，其中，球罩耳的曲面朝向与泥浆的输入方向相反，宽开槽、倒圆阶和窄开槽共同组成引导轨腔；
防脱组件，该防脱组件组装在防掉接头的内侧，且远离防掉接头的近端口设置，用于对防掉组件向防掉接头内侧滑动进行拦截；
双重螺母总成，该双重螺母总成安装在防掉连杆上，且远离防脱环架的一端，用于将防掉连杆的前端在防掉接头内侧进行限位阻挡，防止脱扣；
万向轴固定组件，该万向轴固定组件组装在防掉组件的尾端，且位于防掉接头的箍腔中设置；
可调万向轴总成，该可调万向轴总成组装在防掉接头与传动轴管之间，用于将防掉接头与传动轴管进行组装连接；
圆柱滚子轴承总成，该圆柱滚子轴承总成安装在传动轴管的内侧，增加轴承受力面积和耐磨强度，提高螺杆钻具整体使用寿命。
优选的，所述防脱组件包括固定安装在防掉接头内侧的防脱环架，所述防脱环架靠近球罩耳的一端固定连接有锥台环，能够增大迎面阻挡泥浆流淌的阻流面积，且所述防脱环架靠近球罩耳的一端对称安装有两个弹簧杆，且与防脱环架轴心所在平面呈倾斜角设置，每个所述弹簧杆的自由端均连接有卡球，且卡球通过弹簧杆与防脱环架伸缩安装，卡球通过弹簧杆与宽开槽嵌合安装，并能够通过引导轨腔在防掉连杆上前后滑动。
优选的，所述双重螺母总成包括套装在防掉连杆前端的三爪防脱垫，所述三爪防脱垫的外表面等弧长开设有侧滤孔，且数量为三个，且所述防掉连杆的前端套装有防掉垫片，所述防掉垫片的前端安装有右螺纹环，且与防掉连杆采用右螺纹连接，所述右螺纹环的前端安装有左螺纹帽，且与防掉连杆采用左螺纹连接，其中，防掉垫片、右螺纹环和左螺纹帽的外直径均相等，且都大于箍口的内直径，并三爪防脱垫的直径大于防掉垫片的外直径。
优选的，所述防掉接头的箍腔中固定安装有六角引导环，且六角引导环的中部贯穿开设有六角腔，而防掉垫片的外直径小于六角腔的直径，使得左螺纹帽与六角腔对齐的情况下，能够带动防掉连杆的前端穿过六角引导环的中部，同时经由六角引导环中部的六角腔为泥浆的输入进行引导，防掉连杆整体通过箍腔安装在防掉接头内侧，且通过三爪防脱垫、防掉垫片、右螺纹环和左螺纹帽配合与防掉接头组装，并被卡装在防掉接头内侧的箍口处；防止发生憋泵现象，减少不可预测的二次井下事故，增加安全系数。
优选的，所述万向轴固定组件包括定向头，所述定向头远离防掉连杆的一端固定连接有封节环，而封节环的内侧安装有连接件，且所述连接件的外表面上组装有球轴接套，用于将连接件的表面与封节环的内壁相转动卡接。
优选的，所述连接件靠近定向头地端部固定安装有顶球节，连接件通过顶球节与定向头内侧中部铰接。
优选的，所述连接件的外表面固定套装有第一密封斗罩，而所述第一密封斗罩的内侧壁面上呈环状固定连接有密封内环，所述封节环通过密封内环与第一密封斗罩卡接安装，能够起到长时间密封和延长使用寿命的作用，其中，防掉连杆、定向头和马达总成均安装在防掉接头的箍腔中，且防掉连杆远离六角引导环的一端通过马达总成与定向头组装。
优选的，所述可调万向轴总成包括可调接体，所述可调接体的前后两端中部均固定连接有螺纹接头，所述防掉接头与可调接体相组装的内壁处设置有连接螺纹一，防掉接头通过连接螺纹一和螺纹接头配合与可调接体螺纹连接。
优选的，所述传动轴管与可调接体相组装的内壁处设置有连接螺纹二，传动轴管通过连接螺纹二和螺纹接头配合与可调接体螺纹连接。
优选的，所述圆柱滚子轴承总成包括第一钢圈，所述第一钢圈的另一侧安装有第二钢圈，且所述第一钢圈与第二钢圈之间中部固定连接有中间环体，而中间环体的内部呈圆形阵列安装有滚柱和矩形条，滚柱位于第一钢圈与第二钢圈之间，且与中间环体旋转安装，滚柱与矩形条在中间环体上交错安装，并且矩形条与中间环体固定安装，其中，滚柱从中间环体的内、外壁面凸出设置，且暴露在第一钢圈与第二钢圈所在的投影圆环外侧，能够与传动轴管的内壁紧密贴合，矩形条整体由中间环体的内壁面凸出设置，且略低于滚柱在中间环体内壁面所凸出的厚度，可避免圆柱滚子轴承总成整体受损或破碎而堵塞在传动轴管内，为及时发现与更换新的圆柱滚子轴承总成提供反应时间。
本发明提供了一种石油钻井作业用防脱扣螺杆钻具，具备以下有益效果：
一、该石油钻井作业用防脱扣螺杆钻具，通过圆柱滚子轴承总成采用滚柱式多列组合推力轴承，增加了轴承受力面积和耐磨强度，提高了螺杆钻具整体使用寿命，用于提升轴承受力面积。
二、该石油钻井作业用防脱扣螺杆钻具，通过将传统的圆盘状防脱垫片，改为三爪结构的防脱垫片，能够增加钻井液过流面积，防止钻具下部螺纹断裂时发生憋泵问题，减少了不可预测的二次井下事故，提高了螺杆钻具使用时的安全性和可靠性。
三、该石油钻井作业用防脱扣螺杆钻具，通过泥浆泵对泥浆进行输送，流经旁通阀和防掉接头而进入马达总成，在马达总成进出口形成一定压差，推动马达转子旋转，并将扭矩和转速通过万向轴和传动轴传递给钻头，在此使用过程中，利用防脱环架和六角引导环作为对防掉组件在箍口位置处前后移动的限位结构，利用两个弹簧杆上的卡球在引导轨腔内的前后滑移运动，来配合防脱环架和六角引导环对防掉组件进行防掉限位，进一步增强防掉组件在防掉接头内侧防掉性能的同时，来线型引导防掉组件在防掉接头内侧前后移动的轨迹，使得前后移动的轨迹始终保持在左螺纹帽与六角引导环相对应的位置上。
四、该石油钻井作业用防脱扣螺杆钻具，通过防掉连杆表面开设的引导轨腔和球罩耳对弹簧杆的引导与遮挡配合下，使得三爪防脱垫在正常工作状态下不会与防掉接头内侧的箍口进行直接碰撞，消除双重螺母总成整体发生松动的隐患，另一方面通过侧滤孔允许泥浆的通过，以及防脱环架和锥台环共同对迎面而来的部分泥浆的阻挡与反流，使得三爪防脱垫与箍口相临近的壁面不会轻易地撞击在一起，进一步规避防掉连杆在防掉接头内回缩时对双重螺母总成的触动。
五、该石油钻井作业用防脱扣螺杆钻具，通过第一密封斗罩和密封内环共同套装在封节环的外表面上，经由第一密封斗罩的整体紧密套装在封节环的外表面上，密封内环通过封节环在第一密封斗罩内侧的紧密卡装，实现连接件与定向头之间的双重密封，通过上述方式将传统的两端球铰接万向轴，改为只有一端球铰接结构，并把原有的球铰接单密封套改为双密封套，达到了长时间密封的目的，能够使万向轴的使用寿命更长。
六、该石油钻井作业用防脱扣螺杆钻具，通过在位于中间环体内侧的滚柱被磨损时，结合第一钢圈和第二钢圈与传动轴管的内壁之间的相对旋转，矩形条在中间环体的内侧相对转动作用下，来短时间代替被磨损的滚柱进行临时发挥作用，避免圆柱滚子轴承总成整体受损或破碎而堵塞在传动轴管内，为及时发现与更换新的圆柱滚子轴承总成提供反应时间与对传动轴管内侧结构提供临时保护。
七、该石油钻井作业用防脱扣螺杆钻具，通过将传统的各总成之间外部连接螺纹由四道改为两道螺纹，将螺纹发生倒扣和断扣的概率减少一半，去掉了旁通阀总成和防掉接头螺纹，大大降低外部连接螺纹倒扣、断扣风险系数，有效降低螺杆钻具在井下因倒扣和断扣所发生的落井风险，极大提高了井下作业的安全稳定系数。
八、该石油钻井作业用防脱扣螺杆钻具，通过将传统的只有一道的防掉背母，即左旋背母，设计为双背母接骨形式的防掉背母，螺纹加工成左旋和右旋，利用双反向螺纹作为防备脱扣的结构设计，可有效避免防掉背母脱扣的问题，增加了安全系数。
附图说明
图1为本发明一种石油钻井作业用防脱扣螺杆钻具的外部结构示意图；
图2为本发明一种石油钻井作业用防脱扣螺杆钻具的半剖面图；
图3为本发明防脱组件的结构示意图；
图4为本发明防掉组件的结构示意图；
图5为本发明双重螺母总成的结构示意图；
图6为本发明万向轴固定组件的结构示意图；
图7为本发明可调万向轴总成的结构示意图；
图8为本发明圆柱滚子轴承总成的结构示意图。
图中：1、防掉接头；2、防掉组件；21、防掉连杆；22、宽开槽；23、窄开槽；24、球罩耳；25、倒圆阶；26、短罩耳；3、防脱组件；31、防脱环架；32、锥台环；33、卡球；34、弹簧杆；4、马达总成；5、六角引导环；6、双重螺母总成；61、三爪防脱垫；62、侧滤孔；63、防掉垫片；64、右螺纹环；65、左螺纹帽；7、万向轴固定组件；71、定向头；72、球轴接套；73、连接件；74、第一密封斗罩；75、密封内环；76、封节环；77、顶球节；8、可调万向轴总成；81、可调接体；82、螺纹接头；83、连接螺纹一；84、连接螺纹二；9、圆柱滚子轴承总成；91、第一钢圈；92、第二钢圈；93、滚柱；94、矩形条；95、中间环体；10、传动轴管。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。本发明的实施例是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显而易见的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。
第一实施例，如图1至图8所示，本发明提供一种技术方案：一种石油钻井作业用防脱扣螺杆钻具，包括防掉接头1，防掉接头1的内部组装有，防掉接头1的内部贯穿开设有箍腔和箍口，防掉接头1的尾端安装有传动轴管10，防掉接头1的箍腔中固定安装有马达总成4，能够通过泥浆泵输出的泥浆，流经旁通阀进入马达，在马达进出口形成一定压差，推动马达转子旋转，并将扭矩和转速通过万向轴和传动轴传递给钻头，在使用过程中，起到机械传动的作用；
防掉组件2，该防掉组件2组装在防掉接头1的内部，用于对泥浆进行输送，防掉组件2包括防掉连杆21，防掉连杆21的外表面对称开设有宽开槽22和窄开槽23，且宽开槽22和窄开槽23之间设置有倒圆阶25，且宽开槽22通过倒圆阶25与窄开槽23相连通，使卡球33能够从宽开槽22向窄开槽23内顺畅过渡与滑动，其中，宽开槽22的开槽深度大于窄开槽23的开槽深度，且宽开槽22的开槽宽度大于窄开槽23的开槽宽度，防掉连杆21的外表面上固定连接有球罩耳24，且远离窄开槽23的一端设置，防掉连杆21的外表面上固定连接有短罩耳26，且远离宽开槽22的一端设置，短罩耳26的纵向伸展长度小于球罩耳24的纵向伸展长度，其中，球罩耳24的曲面朝向与泥浆的输入方向相反，宽开槽22、倒圆阶25和窄开槽23共同组成引导轨腔；
防脱组件3，该防脱组件3组装在防掉接头1的内侧，且远离防掉接头1的近端口设置，用于对防掉组件2向防掉接头1内侧滑动进行拦截；
双重螺母总成6，该双重螺母总成6安装在防掉连杆21上，且远离防脱环架31的一端，用于将防掉连杆21的前端在防掉接头1内侧进行限位阻挡，防止脱扣；
万向轴固定组件7，该万向轴固定组件7组装在防掉组件2的尾端，且位于防掉接头1的箍腔中设置；
可调万向轴总成8，该可调万向轴总成8组装在防掉接头1与传动轴管10之间，用于将防掉接头1与传动轴管10进行组装连接；
圆柱滚子轴承总成9，该圆柱滚子轴承总成9安装在传动轴管10的内侧，采用滚柱式多列组合推力轴承，增加了轴承受力面积和耐磨强度，提高了螺杆钻具整体使用寿命，用于提升轴承受力面积。
防脱组件3包括固定安装在防掉接头1内侧的防脱环架31，防脱环架31靠近球罩耳24的一端固定连接有锥台环32，能够增大迎面阻挡泥浆流淌的阻流面积，且防脱环架31靠近球罩耳24的一端对称安装有两个弹簧杆34，且与防脱环架31轴心所在平面呈倾斜角设置，每个弹簧杆34的自由端均连接有卡球33，且卡球33通过弹簧杆34与防脱环架31伸缩安装，卡球33通过弹簧杆34与宽开槽22嵌合安装，并能够通过引导轨腔在防掉连杆21上前后滑动。
双重螺母总成6包括套装在防掉连杆21前端的三爪防脱垫61，三爪防脱垫61的外表面等弧长开设有侧滤孔62，且数量为三个，能够增加钻井液过流面积，以防止钻具下部螺纹断裂时发生憋泵问题，减少不可预测的二次井下事故，且防掉连杆21的前端套装有防掉垫片63，防掉垫片63的前端安装有右螺纹环64，且与防掉连杆21采用右螺纹连接，右螺纹环64的前端安装有左螺纹帽65，且与防掉连杆21采用左螺纹连接，其中，防掉垫片63、右螺纹环64和左螺纹帽65的外直径均相等，且都大于箍口的内直径，并三爪防脱垫61的直径大于防掉垫片63的外直径。
防掉接头1的箍腔中固定安装有六角引导环5，且六角引导环5的中部贯穿开设有六角腔，而防掉垫片63的外直径小于六角腔的直径，使得左螺纹帽65与六角腔对齐的情况下，能够带动防掉连杆21的前端穿过六角引导环5的中部，同时经由六角引导环5中部的六角腔为泥浆的输入进行引导，防掉连杆21整体通过箍腔安装在防掉接头1内侧，且通过三爪防脱垫61、防掉垫片63、右螺纹环64和左螺纹帽65配合与防掉接头1组装，并被卡装在防掉接头1内侧的箍口处。
使用时，通过将传统的圆盘状防脱垫片，改为三爪结构的防脱垫片，能够增加钻井液过流面积，防止钻具下部螺纹断裂时发生憋泵问题，减少了不可预测的二次井下事故，提高了螺杆钻具使用时的安全性和可靠性；并且通过将传统的只有一道的防掉背母，即左旋背母，设计为双背母接骨形式的防掉背母，螺纹加工成左旋和右旋，利用双反向螺纹作为防备脱扣的结构设计，可有效避免防掉背母脱扣的问题，增加了安全系数。
并且当泥浆通过泥浆泵，流经旁通阀和防掉接头1而进入马达总成4，在马达总成4进出口形成一定压差，推动马达转子旋转，并将扭矩和转速通过万向轴和传动轴传递给钻头，在此使用过程中，利用防脱环架31和六角引导环5作为对防掉组件2在箍口位置处前后移动的限位结构，利用两个弹簧杆34上得卡球33在引导轨腔内的前后滑移运动，来配合防脱环架31和六角引导环5对防掉组件2进行防掉限位，进一步增强防掉组件2在防掉接头1内侧防掉性能的同时，来线型引导防掉组件2在防掉接头1内侧前后移动的轨迹，使得前后移动的轨迹始终保持在左螺纹帽65与六角引导环5相对应的位置上，一方面通过防掉连杆21表面开设的引导轨腔和球罩耳24对弹簧杆34的引导与遮挡配合下，使得三爪防脱垫61在正常工作状态下不会与防掉接头1内侧的箍口进行直接碰撞，消除双重螺母总成6整体发生松动的隐患，另一方面通过侧滤孔62允许泥浆的通过，以及防脱环架31和锥台环32共同对迎面而来的部分泥浆的阻挡与反流，使得三爪防脱垫61与箍口相临近的壁面不会轻易地撞击在一起，进一步规避防掉连杆21在防掉接头1内回缩时对双重螺母总成6的触动。
第二实施例，在实施例一的基础上，请参阅图1至图8所示，万向轴固定组件7包括定向头71，定向头71远离防掉连杆21的一端固定连接有封节环76，而封节环76的内侧安装有连接件73，且连接件73的外表面上组装有球轴接套72，用于将连接件73的表面与封节环76的内壁相转动卡接；连接件73靠近定向头71的端部固定安装有顶球节77，连接件73通过顶球节77与定向头71内侧中部铰接。
连接件73的外表面固定套装有第一密封斗罩74，而第一密封斗罩74的内侧壁面上呈环状固定连接有密封内环75，封节环76通过密封内环75与第一密封斗罩74卡接安装，其中，防掉连杆21、定向头71和马达总成4均安装在防掉接头1的箍腔中，且防掉连杆21远离六角引导环5的一端通过马达总成4与定向头71组装。
使用时，能够通过第一密封斗罩74和密封内环75共同套装在封节环76的外表面上，经由第一密封斗罩74的整体紧密套装在封节环76的外表面上，密封内环75通过封节环76在第一密封斗罩74内侧的紧密卡装，实现连接件73与定向头71之间的双重密封，通过上述方式将传统的两端球铰接万向轴，改为只有一端球铰接结构，并把原有的球铰接单密封套改为双密封套，达到了长时间密封的目的，能够使万向轴的使用寿命更长。
第三实施例，在实施例一至二的基础上，请参阅图1至图8所示，可调万向轴总成8包括可调接体81，可调接体81的前后两端中部均固定连接有螺纹接头82，防掉接头1与可调接体81相组装的内壁处设置有连接螺纹一83，防掉接头1通过连接螺纹一83和螺纹接头82配合与可调接体81螺纹连接；传动轴管10与可调接体81相组装的内壁处设置有连接螺纹二84，传动轴管10通过连接螺纹二84和螺纹接头82配合与可调接体81螺纹连接。
圆柱滚子轴承总成9包括第一钢圈91，第一钢圈91的另一侧安装有第二钢圈92，且第一钢圈91与第二钢圈92之间中部固定连接有中间环体95，而中间环体95的内部呈圆形阵列安装有滚柱93和矩形条94，滚柱93位于第一钢圈91与第二钢圈92之间，且与中间环体95旋转安装，滚柱93与矩形条94在中间环体95上交错安装，并且矩形条94与中间环体95固定安装，其中，滚柱93从中间环体95的内、外壁面凸出设置，且暴露在第一钢圈91与第二钢圈92所在的投影圆环外侧，能够与传动轴管10的内壁紧密贴合，矩形条94整体由中间环体95的内壁面凸出设置，且略低于滚柱93在中间环体95内壁面所凸出的厚度。
使用时，能够在位于中间环体95内侧的滚柱93被磨损时，结合第一钢圈91和第二钢圈92与传动轴管10的内壁之间的相对旋转，矩形条94在中间环体95的内侧相对转动作用下，来短时间代替被磨损的滚柱93进行临时发挥作用，避免圆柱滚子轴承总成9整体受损或破碎而堵塞在传动轴管10内，为及时发现与更换新的圆柱滚子轴承总成9提供反应时间与对传动轴管10内侧结构提供临时保护。
通过将传统的各总成之间外部连接螺纹由四道改为图2中的两道螺纹，将螺纹发生倒扣和断扣的概率减少一半，去掉了旁通阀总成和防掉接头螺纹，大大降低外部连接螺纹倒扣、断扣风险系数，有效降低螺杆钻具在井下因倒扣和断扣所发生的落井风险，极大提高了井下作业的安全稳定系数。
显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域及相关领域的普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本发明保护的范围。本发明中未具体描述和解释说明的结构、装置以及操作方法，如无特别说明和限定，均按照本领域的常规手段进行实施。
Claims (10)
1.一种石油钻井作业用防脱扣螺杆钻具，包括防掉接头(1)，其特征在于：所述防掉接头(1)的内部组装有，所述防掉接头(1)的内部贯穿开设有箍腔和箍口，所述防掉接头(1)的尾端安装有传动轴管(10)，所述防掉接头(1)的箍腔中固定安装有马达总成(4)；
防掉组件(2)，该防掉组件(2)组装在防掉接头(1)的内部，用于对泥浆进行输送，防掉组件(2)包括防掉连杆(21)，所述防掉连杆(21)的外表面对称开设有宽开槽(22)和窄开槽(23)，且宽开槽(22)和窄开槽(23)之间设置有倒圆阶(25)，且宽开槽(22)通过倒圆阶(25)与窄开槽(23)相连通，其中，宽开槽(22)的开槽深度大于窄开槽(23)的开槽深度，且宽开槽(22)的开槽宽度大于窄开槽(23)的开槽宽度，所述防掉连杆(21)的外表面上固定连接有球罩耳(24)，且远离窄开槽(23)的一端设置，所述防掉连杆(21)的外表面上固定连接有短罩耳(26)，且远离宽开槽(22)的一端设置，短罩耳(26)的纵向伸展长度小于球罩耳(24)的纵向伸展长度，其中，球罩耳(24)的曲面朝向与泥浆的输入方向相反，宽开槽(22)、倒圆阶(25)和窄开槽(23)共同组成引导轨腔；
防脱组件(3)，该防脱组件(3)组装在防掉接头(1)的内侧，且远离防掉接头(1)的近端口设置，用于对防掉组件(2)向防掉接头(1)内侧滑动进行拦截；
双重螺母总成(6)，该双重螺母总成(6)安装在防掉连杆(21)上，且远离防脱环架(31)的一端，用于将防掉连杆(21)的前端在防掉接头(1)内侧进行限位阻挡；
万向轴固定组件(7)，该万向轴固定组件(7)组装在防掉组件(2)的尾端，且位于防掉接头(1)的箍腔中设置；
可调万向轴总成(8)，该可调万向轴总成(8)组装在防掉接头(1)与传动轴管(10)之间，用于将防掉接头(1)与传动轴管(10)进行组装连接；
圆柱滚子轴承总成(9)，该圆柱滚子轴承总成(9)安装在传动轴管(10)的内侧。
2.根据权利要求1所述的一种石油钻井作业用防脱扣螺杆钻具，其特征在于：所述防脱组件(3)包括固定安装在防掉接头(1)内侧的防脱环架(31)，所述防脱环架(31)靠近球罩耳(24)的一端固定连接有锥台环(32)，所述防脱环架(31)靠近球罩耳(24)的一端对称安装有两个弹簧杆(34)，且与防脱环架(31)轴心所在平面呈倾斜角设置，每个所述弹簧杆(34)的自由端均连接有卡球(33)，且卡球(33)通过弹簧杆(34)与防脱环架(31)伸缩安装，卡球(33)通过弹簧杆(34)与宽开槽(22)嵌合安装，并能够通过引导轨腔在防掉连杆(21)上前后滑动。
3.根据权利要求1所述的一种石油钻井作业用防脱扣螺杆钻具，其特征在于：所述双重螺母总成(6)包括套装在防掉连杆(21)前端的三爪防脱垫(61)，所述三爪防脱垫(61)的外表面等弧长开设有侧滤孔(62)，且数量为三个，且所述防掉连杆(21)的前端套装有防掉垫片(63)，所述防掉垫片(63)的前端安装有右螺纹环(64)，且与防掉连杆(21)采用右螺纹连接，所述右螺纹环(64)的前端安装有左螺纹帽(65)，且与防掉连杆(21)采用左螺纹连接，其中，防掉垫片(63)、右螺纹环(64)和左螺纹帽(65)的外直径均相等，且都大于箍口的内直径，并三爪防脱垫(61)的直径大于防掉垫片(63)的外直径。
4.根据权利要求1所述的一种石油钻井作业用防脱扣螺杆钻具，其特征在于：所述防掉接头(1)的箍腔中固定安装有六角引导环(5)，且六角引导环(5)的中部贯穿开设有六角腔，而防掉垫片(63)的外直径小于六角腔的直径，防掉连杆(21)整体通过箍腔安装在防掉接头(1)内侧，且通过三爪防脱垫(61)、防掉垫片(63)、右螺纹环(64)和左螺纹帽(65)配合与防掉接头(1)组装，并被卡装在防掉接头(1)内侧的箍口处。
5.根据权利要求1所述的一种石油钻井作业用防脱扣螺杆钻具，其特征在于：所述万向轴固定组件(7)包括定向头(71)，所述定向头(71)远离防掉连杆(21)的一端固定连接有封节环(76)，而封节环(76)的内侧安装有连接件(73)，且所述连接件(73)的外表面上组装有球轴接套(72)，用于将连接件(73)的表面与封节环(76)的内壁相转动卡接。
6.根据权利要求5所述的一种石油钻井作业用防脱扣螺杆钻具，其特征在于：所述连接件(73)靠近定向头(71)的端部固定安装有顶球节(77)，连接件(73)通过顶球节(77)与定向头(71)内侧中部铰接。
7.根据权利要求6所述的一种石油钻井作业用防脱扣螺杆钻具，其特征在于：所述连接件(73)的外表面固定套装有第一密封斗罩(74)，而所述第一密封斗罩(74)的内侧壁面上呈环状固定连接有密封内环(75)，所述封节环(76)通过密封内环(75)与第一密封斗罩(74)卡接安装，其中，防掉连杆(21)、定向头(71)和马达总成(4)均安装在防掉接头(1)的箍腔中，且防掉连杆(21)远离六角引导环(5)的一端通过马达总成(4)与定向头(71)组装。
8.根据权利要求1所述的一种石油钻井作业用防脱扣螺杆钻具，其特征在于：所述可调万向轴总成(8)包括可调接体(81)，所述可调接体(81)的前后两端中部均固定连接有螺纹接头(82)，所述防掉接头(1)与可调接体(81)相组装的内壁处设置有连接螺纹一(83)，防掉接头(1)通过连接螺纹一(83)和螺纹接头(82)配合与可调接体(81)螺纹连接。
9.根据权利要求8所述的一种石油钻井作业用防脱扣螺杆钻具，其特征在于：所述传动轴管(10)与可调接体(81)相组装的内壁处设置有连接螺纹二(84)，传动轴管(10)通过连接螺纹二(84)和螺纹接头(82)配合与可调接体(81)螺纹连接。
10.根据权利要求1所述的一种石油钻井作业用防脱扣螺杆钻具，其特征在于：所述圆柱滚子轴承总成(9)包括第一钢圈(91)，所述第一钢圈(91)的另一侧安装有第二钢圈(92)，且所述第一钢圈(91)与第二钢圈(92)之间中部固定连接有中间环体(95)，而中间环体(95)的内部呈圆形阵列安装有滚柱(93)和矩形条(94)，滚柱(93)位于第一钢圈(91)与第二钢圈(92)之间，且与中间环体(95)旋转安装，滚柱(93)与矩形条(94)在中间环体(95)上交错安装，并且矩形条(94)与中间环体(95)固定安装，其中，滚柱(93)从中间环体(95)的内、外壁面凸出设置，且暴露在第一钢圈(91)与第二钢圈(92)所在的投影圆环外侧，能够与传动轴管(10)的内壁紧密贴合，矩形条(94)整体由中间环体(95)的内壁面凸出设置，且略低于滚柱(93)在中间环体(95)内壁面所凸出的厚度。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310686093.7A CN116575849A (zh) | 2023-06-12 | 2023-06-12 | 一种石油钻井作业用防脱扣螺杆钻具 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310686093.7A CN116575849A (zh) | 2023-06-12 | 2023-06-12 | 一种石油钻井作业用防脱扣螺杆钻具 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN116575849A true CN116575849A (zh) | 2023-08-11 |
Family
ID=87541431
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202310686093.7A Pending CN116575849A (zh) | 2023-06-12 | 2023-06-12 | 一种石油钻井作业用防脱扣螺杆钻具 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN116575849A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117418775A (zh) * | 2023-12-18 | 2024-01-19 | 盐城市新永佳石油机械制造有限公司 | 矿用超短大扭矩螺杆钻具 |
-
2023
- 2023-06-12 CN CN202310686093.7A patent/CN116575849A/zh active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117418775A (zh) * | 2023-12-18 | 2024-01-19 | 盐城市新永佳石油机械制造有限公司 | 矿用超短大扭矩螺杆钻具 |
| CN117418775B (zh) * | 2023-12-18 | 2024-03-01 | 盐城市新永佳石油机械制造有限公司 | 矿用超短大扭矩螺杆钻具 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN108798503B (zh) | 螺杆式周向冲击钻井工具 | |
| CN116575849A (zh) | 一种石油钻井作业用防脱扣螺杆钻具 | |
| CN106639866B (zh) | 一种旋冲钻具 | |
| CN108104715B (zh) | 基于涡轮与齿轮的扭力冲击器 | |
| CN109681114B (zh) | 应用于pdc钻头提速的双向高频扭力冲击器 | |
| CN103883246A (zh) | 井下高效螺杆钻具 | |
| CN114941509B (zh) | 一种油井固井用套管浮鞋及其使用方法 | |
| CN107461146A (zh) | 一种阴/阳转子全金属马达螺杆钻具 | |
| WO2021232709A1 (zh) | 一种用于pdc钻头的复合减震器 | |
| CN108049803B (zh) | 叶轮式差速扭力冲击器 | |
| CA3163125A1 (en) | Drilling tool | |
| CN105156023A (zh) | 螺杆钻具 | |
| CN106014284A (zh) | 花键承插卡接式矿用正反转钻杆接头 | |
| CN205805439U (zh) | 花键承插卡接式矿用正反转钻杆接头 | |
| CN103132926A (zh) | 旋转导向钻井用中空万向节 | |
| CN111997529B (zh) | 具有起钻制动功能的钻井提速提效工具 | |
| CN108301787A (zh) | 弹簧外置往复式吸振工具 | |
| CN204960793U (zh) | 螺杆钻具 | |
| CN207960533U (zh) | 一种钻机夹持器的连接结构 | |
| CN202249773U (zh) | 复合o形密封圈牙轮钻头 | |
| CN113006680A (zh) | 一种低压耗扭力冲击钻井工具及破岩方法 | |
| CN115749581B (zh) | 一种防制动防掉大扭矩涡轮钻具 | |
| CN219012485U (zh) | 通井牙轮钻头 | |
| CN213573874U (zh) | 一种具有减振功能的螺杆钻具传动轴总成 | |
| CN212508076U (zh) | 铰接头螺杆钻具 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |