CN207092946U - 一种用于定向钻井施工中的涡轮钻具 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于钻井设备领域，尤其涉及一种用于定向钻井施工中的涡轮钻具，包括筒体、叶轮组、驱动轴、主轴和钻头，还包括中间轴，所述的驱动轴的两端通过轴承安装在筒体内，所述的叶轮组套装在驱动轴上，所述的中间轴的上端与驱动轴的下端相连，中间轴的下端通过柔性联轴器与所述的主轴连接，所述的主轴通过PDC推力轴承安装在筒体内，所述的钻头固定连接在主轴的下端，所述的PDC推力轴承包括动环和定环，动环和定环的端面上均沿环形阵列镶嵌有一组耐磨。本实用新型在驱动轴内设置了中心通道，与现有技术中的实心驱动轴相比，该中心通道可有效改善钻具的过液量，进而改善钻具的钻进效率和携屑能力。

Description

一种用于定向钻井施工中的涡轮钻具

技术领域

本实用新型属于钻井设备技术领域，尤其涉及一种用于定向钻井施工中的涡轮钻具。

背景技术

涡轮钻具是石油钻井作业过程中常用的一种钻具，涡轮钻具内部设置有多组叶轮，每组叶轮包括一个动叶轮和一个静叶轮，各动叶轮在液流作用现旋转，从而实现对钻头的驱动。然而，现有的涡轮钻具存在携歇能力差、叶轮和轴承使用寿命短等问题，这些问题严重制约着涡轮钻具的推广和使用。

发明内容

本实用新型提供一种用于定向钻井施工中的涡轮钻具，以解决上述背景技术中提出的问题。

本实用新型所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：本实用新型提供一种用于定向钻井施工中的涡轮钻具，包括筒体、叶轮组、驱动轴、主轴和钻头，还包括中间轴，所述的驱动轴的两端通过轴承安装在筒体内，所述的叶轮组套装在驱动轴上，所述的中间轴的上端与驱动轴的下端相连，中间轴的下端通过柔性联轴器与所述的主轴连接，所述的主轴通过PDC推力轴承安装在筒体内，所述的钻头固定连接在主轴的下端，所述的PDC推力轴承包括动环和定环，动环和定环的端面上均沿环形阵列镶嵌有一组耐磨片，两组耐磨片相互接触且相互摩擦，所述的驱动轴、中间轴、主轴以及钻头内均设置有中心通道，中心通道的进液端设置有水嘴组件，水嘴组件内镶嵌有陶瓷水嘴，主轴的侧壁上设置有过液孔，所述的筒体的外部设有扶正器，扶正器共有两组，一组位于筒体的中部，另一组位于筒体的下端。

所述的耐磨片由聚晶金刚石制成。

本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型在驱动轴内设置了中心通道，与现有技术中的实心驱动轴相比，该中心通道可有效改善钻具的过液量，进而改善钻具的钻进效率和携屑能力。

2、本实用新型在中心通道的进液端设置了陶瓷水嘴，通过调整陶瓷水嘴的通径也对过液量进行按需调整，同时，陶瓷水嘴具有良好的耐冲蚀性能，可充分保证水嘴的使用寿命。

3、本实用新型采用结构独特的PDC推力轴承来承载轴向载荷，不但显著延长了轴承的使用寿命，而且可避免泥沙对轴承工作的干扰。

4、本实用新型设置了中间轴，并通过柔性联轴器将中间轴与主轴连接，可有效消除因筒体弯曲对钻具运转造成的不利影响。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是图1中A处的局部放大图。

图中：1-筒体，2-叶轮组，3-驱动轴，4-中间轴，5-柔性联轴器，6-主轴，7-过液孔，8-钻头，9-定环，10-耐磨片，11-动环，12-扶正器，13-中心通道，14-陶瓷水嘴，15-水嘴组件。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型做进一步描述：

本实施例包括筒体1、叶轮组2、驱动轴3、主轴6和钻头8。

本实用新型还包括中间轴4，所述的驱动轴3的两端通过轴承安装在筒体1内，所述的叶轮组2套装在驱动轴3上，所述的中间轴4的上端与驱动轴3的下端相连，中间轴4的下端通过柔性联轴器5与所述的主轴6连接。本实用新型设置了中间轴4，并通过柔性联轴器5将中间轴4与主轴6连接，可有效消除因筒体1弯曲对钻具运转造成的不利影响。

所述的主轴6通过PDC推力轴承安装在筒体1内，所述的钻头8固定连接在主轴6的下端，所述的PDC推力轴承包括动环11和定环9，动环11和定环9的端面上均沿环形阵列镶嵌有一组耐磨片10，两组耐磨片10相互接触且相互摩擦。所述的耐磨片10由聚晶金刚石制成。本实用新型采用结构独特的PDC推力轴承来承载轴向载荷，不但显著延长了轴承的使用寿命，而且可避免泥沙对轴承工作的干扰。

所述的驱动轴3、中间轴4、主轴6以及钻头8内均设置有中心通道13，中心通道13的进液端设置有水嘴组件15，水嘴组件15内镶嵌有陶瓷水嘴14。

主轴6的侧壁上设置有过液孔7。过液孔7将流经叶轮组2的液体汇集到主轴6内的中心通道13中，然后由钻头8上的喷射孔排出。

所述的筒体1的外部设有扶正器12，扶正器12共有两组，一组位于筒体1的中部，另一组位于筒体1的下端。

本实用新型在驱动轴3内设置了中心通道13，与现有技术中的实心驱动轴3相比，该中心通道13可有效改善钻具的过液量，进而改善钻具的钻进效率和携屑能力。

本实用新型在中心通道13的进液端设置了陶瓷水嘴14，通过调整陶瓷水嘴14的通径也对过液量进行按需调整，同时，陶瓷水嘴14具有良好的耐冲蚀性能，可充分保证水嘴的使用寿命。

本实用新型采用了新型的叶轮组结构，动叶轮16旋转时的阻力小，对流体动能的利用也更充分，因此，与现有技术相比，在同等条件下可有效增大钻具的输出扭矩，从而改善钻具的切削能力。

Claims (2)

1.一种用于定向钻井施工中的涡轮钻具，包括筒体(1)、叶轮组(2)、驱动轴(3)、主轴(6)和钻头(8)，其特征在于：还包括中间轴(4)，所述的驱动轴(3)的两端通过轴承安装在筒体(1)内，所述的叶轮组(2)套装在驱动轴(3)上，所述的中间轴(4)的上端与驱动轴(3)的下端相连，中间轴(4)的下端通过柔性联轴器(5)与所述的主轴(6)连接，所述的主轴(6)通过PDC推力轴承安装在筒体(1)内，所述的钻头(8)固定连接在主轴(6)的下端，所述的PDC推力轴承包括动环(11)和定环(9)，动环(11)和定环(9)的端面上均沿环形阵列镶嵌有一组耐磨片(10)，两组耐磨片(10)相互接触且相互摩擦，所述的驱动轴(3)、中间轴(4)、主轴(6)以及钻头(8)内均设置有中心通道(13)，中心通道(13)的进液端设置有水嘴组件(15)，水嘴组件(15)内镶嵌有陶瓷水嘴(14)，主轴(6)的侧壁上设置有过液孔(7)，所述的筒体(1)的外部设有扶正器(12)，扶正器(12)共有两组，一组位于筒体(1)的中部，另一组位于筒体(1)的下端。

2.根据权利要求1所述的一种用于定向钻井施工中的涡轮钻具，其特征在于：所述的耐磨片(10)由聚晶金刚石制成。