CN204476321U - 一种转速可控的螺杆钻具 - Google Patents

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郭亮
杨新前
霍继红
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郭亮
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Abstract

本实用新型属于修井设备技术领域,具体涉及一种转速可控的螺杆钻具;包括钻压控制阀、与钻压控制阀依次相连的马达总成、万向节总成和传动轴总成,所述的钻压控制阀包括外筒,外筒内设有伸缩管,伸缩管的前端连接有顶杆,伸缩管的后端设有稳钉,顶杆上开设有分流孔,顶杆与外筒之间设有弹簧,伸缩管的前端与外筒之间设有并帽,并帽和外筒之间设有第一密封圈,外筒和伸缩管之间开设有花键,伸缩管的后端与外筒之间设有第二密封圈;所述的马达总成包括定子和与定子相啮合的转子,转子为中空的螺杆;具有排量大,转速可控,同时降低了砂卡螺杆钻具的风险,延长螺杆钻具使用寿命的优点。

Description

一种转速可控的螺杆钻具
技术领域
[0001] 本实用新型属于修井设备技术领域,具体涉及一种转速可控的螺杆钻具。
背景技术
[0002] 常规螺杆钻具是以是一种把液体压力能转换为机械能的容积式井下动力钻具,主要由旁通阀总成、马达总成、万向轴总成和传动轴总成等四个部件组成。马达则是由定子和转子组成,它本身没有直接过水通道,定子和转子特殊的啮合关系形成一个一个的密封腔,当压力液进入密封腔,从马达的一端流到另一端,推动转子在定子中转动,将液压能转换为机械能。管柱本身没有钻压控制功能。在用于钻桥塞或水泥塞时,可以在地面根据指重表控制钻压。但在用于聚合物井冲砂时,由于聚合物但其粘度随着温度的降低而升高,如果聚合物返吐现象严格,则携砂液在套管环形空间上返过程中由于地温梯度的影响,容易造成局部或整体的变质或变性堵塞。同时由于砂面松软无法给钻头一个固定的承载面,无法在地面控制钻压,高速旋转的钻头,加剧了定子橡胶套和转子间的摩擦,而且摩擦引起的高温也必将加快定子胶套的老化过程,从而使螺杆钻的工作寿命大幅降低,稍有不慎就可能导致砂埋管柱造成工程事故,有很大的施工风险,容易发生井下事故。
实用新型内容
[0003] 本实用新型的目的在于克服现有技术中存在的不足而提供一种能够在地面通过钻压来控制井下钻具的钻速,从而达到增加螺杆钻具排量,提高作业效率,降低生产成本的转速可控的螺杆钻具。
[0004] 本实用新型的目的是这样来实现的:包括钻压控制阀、与钻压控制阀依次相连的马达总成、万向节总成和传动轴总成,所述的钻压控制阀包括外筒,外筒内设有伸缩管,伸缩管的前端连接有顶杆,伸缩管的后端设有稳钉,顶杆上开设有分流孔,顶杆与外筒之间设有弹簧,伸缩管的前端与外筒之间设有并帽,并帽和外筒之间设有第一密封圈,外筒和伸缩管之间开设有花键,伸缩管的后端与外筒之间设有第二密封圈;所述的马达总成包括定子和与定子相啮合的转子,转子为中空的螺杆。
[0005] 本实用新型通过将常规螺杆钻具去掉其旁通阀总成,增加钻压控制阀,可利用钻压来控制井下螺杆钻具的钻速,具有排量大,转速可控,同时降低了砂卡螺杆钻具的风险,延长螺杆钻具使用寿命的优点。
附图说明
[0006] 图1为本实用新型结构示意图;
[0007] 图2为本实用新型钻压控制阀的结构示意图。
具体实施方式
[0008] 如图1、2所示,本实用新型为转速可控的螺杆钻具,该螺杆钻具包括钻压控制阀1、与钻压控制阀I依次相连的马达总成2、万向节总成3和传动轴总成4,所述的钻压控制阀I包括外筒5,外筒5内设有伸缩管6,伸缩管6的前端连接有顶杆7,伸缩管6的后端设有稳钉16,顶杆7上开设有分流孔8,顶杆7与外筒5之间设有弹簧9,伸缩管6的前端与外筒5之间设有并帽10,并帽10和外筒5之间设有第一密封圈11,外筒5和伸缩管6之间开设有花键12,伸缩管6的后端与外筒5之间设有第二密封圈13 ;所述的马达总成2包括定子14和与定子14相啮合的转子15,转子15为中空的螺杆。
[0009] 所述的万向轴总成3由万向轴壳体和万向轴组成,其一端与马达总成2的转子15相连接,另一端与传动轴总成4相连接,主要作用是将马达产生的扭矩和转速传递给传动轴总成4的主轴及钻头,将转子15的行星运动转变为传动轴总成4的定轴运动。传动轴总成4壳体的一端与万向轴总成3的壳体相连,另一端连接钻头。
[0010] 本实用新型的工作原理为:当钻井液排量达到一定值时,钻井液通过钻压控制阀I的通道,马达总成2内的转子15与传动轴总成4的内孔经钻头水眼喷出,将井内砂柱冲出。当井内砂面较为坚固能承受一定负荷时,下放管柱钻压控制阀I内的伸缩管6,在钻压作用下压缩弹簧9,带动顶杆7下移关闭转子15的中空通道,钻井液进入马达总成2中的由转子15与定子14组成的许多连续互不相通的密封腔,钻井液的液能转变为机械能,在转子15的螺旋曲面上形成转动力矩,迫使转子15在定子14内作行星运动,由万向结总成3将转子15的行星运动转变为传动轴总成4的定轴运动,并通过传动轴总成4的主轴将马达产生的扭矩和转速传递给钻头,使井下钻头获取一定转速和扭矩,从而实现旋转钻冲功能。在伸缩管6的后端设置稳钉16,可以防止伸缩管和主体之间松扣。

Claims (1)

1.一种钻速可控的螺杆钻具,包括钻压控制阀(I)、与钻压控制阀(I)依次相连的马达总成(2)、万向节总成(3)和传动轴总成(4),其特征在于:所述的钻压控制阀(I)包括外筒(5),外筒(5)内设有伸缩管(6),伸缩管(6)的前端连接有顶杆(7),伸缩管(6)的后端设有稳钉(16),顶杆(7)上开设有分流孔(8),顶杆(7)与外筒(5)之间设有弹簧(9),伸缩管(6)的前端与外筒(5)之间设有并帽(10),并帽(10)和外筒(5)之间设有第一密封圈(11),外筒(5)和伸缩管(6)之间开设有花键(12),伸缩管(6)的后端与外筒(5)之间设有第二密封圈(13);所述的马达总成(2)包括定子(14)和与定子(14)相啮合的转子(15),转子(15)为中空的螺杆。
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