CN202954736U - 一种高性能防砂螺杆钻具 - Google Patents

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卞鼎旺
徐天付
施柏堂
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Abstract

一种高性能防砂螺杆钻具，包括防砂旁通阀组件、液马达组件、万向轴组件和传动轴组件，其技术要点是：防砂旁通阀组件中的阀芯、阀套用螺纹连接，阀芯内装弹簧及钢球，阀套用卡簧限位在防砂旁通阀壳体内；马达组件中，螺旋定子横载面是六头的螺旋孔，螺旋转子为横截面为五头的螺旋轴，螺旋轴沿螺旋定子的中心轴线旋转；万向轴组件为万向节外壳和挠轴；传动轴组件为：传动轴上固定下TC轴承动圈，下壳体套在下TC轴承的动圈上，下螺母用内螺纹固定在传动轴上，起限制下壳体的窜动，上TC轴承动套用内螺纹调节串轴承内圈的松紧度，串轴承外圈的松紧度由调整垫圈来调控，其外部罩有传动轴外壳，传动轴外壳用螺纹连接在下壳体上，各组件的外壳体，按序用螺纹连接成整体。该种高性能防砂螺杆钻具，能进入高含砂井及较小的管径中实施作业，且外壳体和传动轴都用铍青铜材料特制加工而成，在淡水和海水中，抗蚀性强，并能有效控制井下特殊环境对钻具的影响，确保施工安全。

Description

一种高性能防砂螺杆钻具
技术领域：
本实用新型涉及油田作业领域所用的一种石油开发作业中，为老井复活用的动力钻具。 
背景技术：
目前在油田作业领域，石油开发作业中，较小的管径及含砂量较高老井，一般螺杆钻具，无法进入高含砂井及较小的管径中实施作业修复老井，因而无法进行正常施工。 
实用新型内容：
为了解决背景技术中的问题，本实用新型提供一种高性能防砂螺杆钻具，该装置在石油开发作业，老井修复施工中，能够在含砂量较高的油井中施工，且能够进入较小的管径中实施作业，确保施工安全。 
本实用新型的技术方案是：该种高性能防砂螺杆钻具，包括防砂旁通阀组件、液马达组件、万向轴组件和传动轴组件，其技术要点是：防砂旁通阀组件中的阀芯、阀套用螺纹连接，阀芯内装弹簧及钢球，阀套用卡簧限位在防砂旁通阀壳体内；马达组件中，螺旋定子横载面是六头的螺旋孔，螺旋转子为横截面为五头的螺旋轴，螺旋轴沿螺旋定子的中心轴线旋转；万向轴组件为万向节外壳和挠轴；传动轴组件为：传动轴上固定下TC轴承动圈，下壳体套在下TC轴承的动圈上，下螺母用内螺纹固定在传动轴上，起限制下壳体的窜动，上TC轴承动套用内螺纹调节串轴承内圈的松紧度，串轴承外圈的松紧度由调整垫圈来调控，其外部罩有传动轴外壳，传动轴外壳用螺纹连接在下壳体上，另一端与万 向节外壳的一端相连，而万向节外壳的另一端和螺旋定子的一端相连，螺旋定子的另一端用螺纹连接在防砂旁通阀壳体上，各组件的外壳体，按序用螺纹连接成整体。 
本实用新型具有如下有益效果：外径小，仅为43mm；扭矩大，可达79N.m；钻压大，可达6KN；转速高，可达600r/min；输出功率大，可达6.5KW；防砂效果好，可防砂粒直径≤1mm，因外壳体及传动轴都用铍青铜材料特制加工成型，所以在淡水和海水中，抗蚀性强，并能有效控制井下特殊环境对钻具的影响。 
附图说明：
附图是本实用新型的半剖视图。 
图中1、传动轴，2、下TC轴承动圈，3、下壳体，4.、下螺母，5、调节垫环，6、串轴承，7、传动轴外壳，8、上TC轴承动套，9、万向节外壳，10、挠轴，11、螺旋转子，12、螺旋定子，13、防砂旁通阀壳体，14、阀芯，15、弹簧，16、钢球，17、阀套，18、卡簧 
具体实施方式：
下面结合附图对本实用新型作进一步说明：如附图中所示，该种高性能防砂螺杆钻具，包括防砂旁通阀组件，液马达组件，万向轴组件和传动轴组件，防砂旁通阀组件包括防砂旁通阀壳体13，防砂旁通阀壳体13中有通孔，通孔内装阀芯14和阀套17，阀芯14内装弹簧15及钢球16，且阀芯14和阀套17之间用螺纹连接，阀套17用卡簧18限位在防砂旁通阀壳体13内；液马达组件包括螺旋定子12和螺旋转子11，螺旋转子11沿螺旋定子12的中心轴线旋转；万向轴组件包括万向节外壳9和挠轴10；传动轴组件包括传动轴1，传动轴1上固定下TC轴动圈2，下壳体3套在下TC轴承动圈2上，下螺母4用内螺纹固定在转动轴1上，起限制下壳体3的轴向串动，上TC轴承动套8用内螺纹调节串 轴承6的内圈松紧度，串轴承6的外圈松紧度由调整垫环5来调控，上TC轴承动套8及串轴承6的外部罩有传动轴外壳7，传动轴外壳7用螺纹连接在下壳体3上，防砂旁通阀壳体13、螺旋定子12、万向节外壳9和传动轴外壳7之间用螺纹连接成一个整体。实际使用时，由油管连接防砂旁通阀壳体13一端内扣，下入到井内预定位置后，上提一定距离开泵，此时泵中的液体流经防砂旁能阀壳体13，压迫钢球16，压缩弹簧15，穿过阀套17和阀芯14，进入液马达组件中螺旋定子12和螺旋转子11之间形成的多个密封腔，液体在各腔中的压力差推动螺旋转子11沿螺旋定子12的螺旋通道滚动，螺旋转子11在沿自身轴线转动的同时，还绕与螺旋转子11轴线平行，并与一偏心距的螺旋定子12的中心轴线公转，此时液马达组件的进、出口形成一定的压力差，并将转速和扭矩通过挠轴10传递给传动轴1，此时传动轴1径向受：上TC轴承动套8、下TC轴承动圈2，下壳体3及传动外壳7的限制；纵向受串轴承6的限制，在此双向限制下作匀速运动，从而实现钻井作业。 

Claims (1)

1.一种高性能防砂螺杆钻具，其特征在于：由防砂旁通阀组件、液马达组件、万向轴组件及传动轴组件四大组件组成，其中，防砂旁通阀组件中的阀芯、阀套用螺纹连接，阀芯内装弹簧及钢球，阀套用卡簧限位在防砂旁通阀壳体内，液马达组件的螺旋定子，横截面是六头的螺旋孔，螺旋转子的横截面是五头螺旋轴，螺旋轴沿螺旋定子的中心轴线旋转，万向轴组件由万向节外壳和挠轴组成，传动轴组件为：传动轴上固定下TC轴承动圈，下壳体套在下TC轴承动圈上，下螺母用螺纹固定在传动轴上，起限制下壳体的轴向窜动，上TC轴承动套用内螺纹调节串轴承的松紧度，串轴承外部罩有传动轴外壳，传动轴外壳一端用螺纹连接在下壳体上，另一端与万向节外壳的一端相连，而万向节外壳的另一端和螺旋定子的一端相连，螺旋定子的另一端用螺纹连接在防砂旁通阀壳体上。 
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