CN211647992U - 一种具有防止钻头水眼堵塞的螺杆钻具 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种具有防止钻头水眼堵塞的螺杆钻具，包括固定套柱和三牙轮钻头装置，所述固定套柱右侧内部位置处设置有液马达装置，所述液马达装置左侧外壁位置处套接有万向轴装置，将固定三牙轮钻头中的钻头水眼设置成内螺纹钻头水眼，同时内螺纹钻头水眼内部位置处套接有外螺纹斜坡防土网装置，从而在螺杆钻具进行钻进工作的时候，外螺纹斜坡防土网装置就可以防止泥土进行内螺纹钻头水眼内部，并且外螺纹斜坡防土网装置可以同步的将泥土排开，从而使得内螺纹钻头水眼可以持续进行使用，无需工作人员进行清理工作，也使得整个装置可以持续工作，这样不仅提高了工作效率，而且还降低了工作人员的工作量。

Description

一种具有防止钻头水眼堵塞的螺杆钻具

技术领域

本实用新型属于螺杆钻具相关技术领域，具体涉及一种具有防止钻头水眼堵塞的螺杆钻具。

背景技术

螺杆钻具主要由旁通阀、液马达、万向轴和传动轴等四大总成组成；螺杆马达是钻具的主要部件，很多实践和理论分析结果表明，如欲使马达正常有效地工作，每级马达所能承受的压降以不超过0.8Mpa为宜,否则马达就有漏失；转速很快降低，严重时则完全停止转动，马达损坏；(马达的一个导程为一级)现场使用的泥浆流量应在推荐的使用范围内，否则将影响马达效率，甚至加大磨损；螺杆马达的性能参数是螺杆钻具的主要性能参数；马达的理论输出扭矩和马达压降成正比，输出转数与输入泥浆流量成正比，随着负荷的增加钻具转数降低，所以只要控制地面上的压力表的读数和泵的流量，就能控制井下钻具的扭矩和转速。

现有的螺杆钻具技术存在以下问题：现有的螺杆钻具在使用的时候，三牙轮钻头中的钻头水眼就会经常被泥土堵塞，为了不影响三牙轮钻头的使用，工作人员就需要在一段时间内清理三牙轮钻头中的钻头水眼，而在清理清理钻头水眼的时候，就需要整个螺杆钻具停止钻井工作，这样不仅降低了工作效率，而且还增加了工作人员的工作量。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种具有防止钻头水眼堵塞的螺杆钻具，以解决上述背景技术中提出的降低了工作效率和增加了工作人员的工作量问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种具有防止钻头水眼堵塞的螺杆钻具，包括固定套柱和三牙轮钻头装置，所述固定套柱右侧内部位置处设置有液马达装置，所述液马达装置左侧外壁位置处套接有万向轴装置，所述万向轴装置位于固定套柱内部位置处，所述万向轴装置左侧位置处套接有传动轴部件装置，所述传动轴部件装置位于固定套柱左侧内部位置处，所述传动轴部件装置左侧位置处套接有旁通阀，所述旁通阀位于固定套柱左侧位置处，所述旁通阀左侧位置处套接有三牙轮钻头装置，所述三牙轮钻头装置包括外螺纹连接柱、固定三牙轮钻头、外螺纹斜坡防土网装置和内螺纹钻头水眼，所述固定三牙轮钻头下端中间位置处设置有外螺纹连接柱，所述固定三牙轮钻头前方左右两侧内部位置处和后方中间内部位置处设置有内螺纹钻头水眼，三个所述内螺纹钻头水眼内部位置处套接有外螺纹斜坡防土网装置，所述外螺纹斜坡防土网装置包括斜坡固定柱、外螺纹连接体和固定防土网装置，所述斜坡固定柱下方外壁位置处设置有外螺纹连接体，所述斜坡固定柱中间内部位置处设置有固定防土网装置，所述外螺纹斜坡防土网装置通过斜坡固定柱和外螺纹连接体与内螺纹钻头水眼固定连接。

优选的，所述固定套柱的形状结构设置为中空圆柱体结构，所述固定套柱厚度设置为八毫米，所述固定套柱内、外两壁位置处设置有防锈涂层。

优选的，所述液马达装置由定子、转子组成；定子是在钢管内壁上压注橡胶衬套而成，其内孔是具有一定几何参数的螺旋；转子是一根有硬层的螺杆；转子与定子相互啮合，用两者的导程差而形成螺旋密封腔，以完成能量转换，所述液马达装置通过转子与万向轴装置进行连接。

优选的，所述万向轴装置由万向轴和万向轴壳体组成，且万向轴壳体位于万向轴两端位置处，所述万向轴装置上接液马达装置，下接传动轴部件装置。

优选的，所述传动轴部件装置由传动轴和子推轴承组成，且子推轴承位于传动轴上下两侧位置处，所述传动轴部件装置通过子推轴承分别与万向轴装置和旁通阀连接。

优选的，所述旁通阀由阀体、阀套、阀芯及弹簧组成，在压力作用下阀芯在阀套中滑动，阀芯的运动改变了液体的流向，使得旁通阀有旁通和关闭两个状态：在起、下钻作业过程中，阀套与阀体通孔未闭和，旁通阀处于旁通状态，使钻柱中泥浆绕过马达进入环空；当泥浆流量和压力达到标准设定值时，阀芯下移，关闭旁通阀，此时泥浆流经马达，把压力能转变成机械能；当泥浆流量值过小或停泵时，弹簧把阀芯顶起，旁通阀孔处于开启位置--处于旁通状态。

优选的，所述三牙轮钻头装置中的外螺纹连接柱和固定三牙轮钻头内部位置处设置有腔流道，且腔流道与三个内螺纹钻头水眼联通。

与现有技术相比，本实用新型提供了一种具有防止钻头水眼堵塞的螺杆钻具，具备以下有益效果：

1、本实用新型将固定三牙轮钻头中的钻头水眼设置成内螺纹钻头水眼，同时内螺纹钻头水眼内部位置处套接有外螺纹斜坡防土网装置，从而在螺杆钻具进行钻进工作的时候，外螺纹斜坡防土网装置就可以防止泥土进行内螺纹钻头水眼内部，并且外螺纹斜坡防土网装置可以同步的将泥土排开，从而使得内螺纹钻头水眼可以持续进行使用，无需工作人员进行清理工作，也使得整个装置可以持续工作，这样不仅提高了工作效率，而且还降低了工作人员的工作量。

2、本实用新型安装有内螺纹钻头水眼和外螺纹斜坡防土网装置，通过旋转外螺纹斜坡防土网装置中的斜坡固定柱，使得外螺纹连接体与内螺纹钻头水眼旋转固定连接，从而使得外螺纹斜坡防土网装置可以防止泥土进行内螺纹钻头水眼内部，并且外螺纹斜坡防土网装置可以同步的将泥土排开，同时也使得内螺纹钻头水眼可以持续进行使用，无需工作人员进行清理工作，也使得整个装置可以持续工作，这样不仅提高了工作效率，而且还降低了工作人员的工作量。

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制，在附图中：

图1为本实用新型提出的一种具有防止钻头水眼堵塞的螺杆钻具结构示意图；

图2为本实用新型提出的内部设备解剖结构示意图；

图3为本实用新型提出的三牙轮钻头装置结构示意图；

图4为本实用新型提出的三牙轮钻头装置局部放大结构示意图；

图5为本实用新型提出的外螺纹斜坡防土网装置结构示意图

图中：1、三牙轮钻头装置；11、外螺纹连接柱；12、固定三牙轮钻头； 13、外螺纹斜坡防土网装置；131、斜坡固定柱；132、外螺纹连接体；133、固定防土网装置；14、内螺纹钻头水眼；2、旁通阀；3、固定套柱；4、液马达装置；5、万向轴装置；6、传动轴部件装置。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-5，本实用新型提供一种技术方案：一种具有防止钻头水眼堵塞的螺杆钻具，包括固定套柱3和三牙轮钻头装置1，固定套柱3的形状结构设置为中空圆柱体结构，固定套柱3厚度设置为八毫米，固定套柱3内、外两壁位置处设置有防锈涂层，为了更好地与外部设备进行固定连接，同时也提高寿命和承载能力，固定套柱3右侧内部位置处设置有液马达装置4，液马达装置4由定子、转子组成；定子是在钢管内壁上压注橡胶衬套而成，其内孔是具有一定几何参数的螺旋；转子是一根有硬层的螺杆；转子与定子相互啮合，用两者的导程差而形成螺旋密封腔，以完成能量转换，液马达装置4 通过转子与万向轴装置5进行连接，液马达装置4的作用输出扭矩和马达压降成正比，输出转数与输入泥浆流量成正比，随着负荷的增加钻具转数降低，液马达装置4左侧外壁位置处套接有万向轴装置5，万向轴装置5由万向轴和万向轴壳体组成，且万向轴壳体位于万向轴两端位置处，万向轴装置5上接液马达装置4，下接传动轴部件装置6，万向轴装置5的作用是将液马达装置 4的行星运动转变为传动轴部件装置6的定轴转动，将液马达装置4产生的扭矩及转速传递给传动轴部件装置6至三牙轮钻头装置1，万向轴装置5位于固定套柱3内部位置处，万向轴装置5左侧位置处套接有传动轴部件装置6，传动轴部件装置6位于固定套柱3左侧内部位置处，传动轴部件装置6由传动轴和子推轴承组成，且子推轴承位于传动轴上下两侧位置处，传动轴部件装置6通过子推轴承分别与万向轴装置5和旁通阀2连接，传动轴部件装置6 作用是将液马达装置4的旋转动力传递给三牙轮钻头装置1，同时承受钻压所产生的轴向和径向负荷，传动轴部件装置6左侧位置处套接有旁通阀2，旁通阀2由阀体、阀套、阀芯及弹簧组成，在压力作用下阀芯在阀套中滑动，阀芯的运动改变了液体的流向，使得旁通阀2有旁通和关闭两个状态：在起、下钻作业过程中，阀套与阀体通孔未闭和，旁通阀2处于旁通状态，使钻柱中泥浆绕过马达进入环空；当泥浆流量和压力达到标准设定值时，阀芯下移，关闭旁通阀2，此时泥浆流经马达，把压力能转变成机械能；当泥浆流量值过小或停泵时，弹簧把阀芯顶起，旁通阀孔处于开启位置--处于旁通状态，通过旁通阀2的工作，是为了起下钻时，平衡钻具内外压差，也使得钻柱和环空联通，泥浆就不会污染井台，旁通阀2位于固定套柱3左侧位置处，旁通阀2左侧位置处套接有三牙轮钻头装置1，三牙轮钻头装置1包括外螺纹连接柱11、固定三牙轮钻头12、外螺纹斜坡防土网装置13和内螺纹钻头水眼14，固定三牙轮钻头12下端中间位置处设置有外螺纹连接柱11，三牙轮钻头装置 1中的外螺纹连接柱11和固定三牙轮钻头12内部位置处设置有腔流道，且腔流道与三个内螺纹钻头水眼14联通，通过腔流道与三个内螺纹钻头水眼14 联通，使得固定三牙轮钻头12内部腔流道的钻井液流动时阻力最小，从而使得内螺纹钻头水眼14更好地进行清除岩屑的工作，同时也使得三牙轮钻头装置1可以持续进行工作，提高工作效率，固定三牙轮钻头12前方左右两侧内部位置处和后方中间内部位置处设置有内螺纹钻头水眼14，三个内螺纹钻头水眼14内部位置处套接有外螺纹斜坡防土网装置13，外螺纹斜坡防土网装置 13包括斜坡固定柱131、外螺纹连接体132和固定防土网装置133，斜坡固定柱131下方外壁位置处设置有外螺纹连接体132，斜坡固定柱131中间内部位置处设置有固定防土网装置133，外螺纹斜坡防土网装置13通过斜坡固定柱 131和外螺纹连接体132与内螺纹钻头水眼14固定连接，通过旋转外螺纹斜坡防土网装置13中的斜坡固定柱131，使得外螺纹连接体132与内螺纹钻头水眼14旋转固定连接，从而使得外螺纹斜坡防土网装置13可以防止泥土进行内螺纹钻头水眼14内部，并且外螺纹斜坡防土网装置13可以同步的将泥土排开，也方便工作人员进行更换工作，同时也使得内螺纹钻头水眼14可以持续进行使用，无需工作人员进行清理工作，也使得整个装置可以持续工作，从而提高整个装置的工作，也降低了工作人员的工作量，同时也使得内螺纹钻头水眼14更好地进行清除岩屑的工作，并且使得固定三牙轮钻头12内部腔流道的钻井液流动时阻力最小。

本实用新型的工作原理及使用流程：本实用新型安装好过后，工作人员将固定套柱3与外部设备进行固定连接工作，在外部设备进行工作的时候，就会带动固定套柱3旋转工作，从而就会使得液马达装置4进行工作，这时候液马达装置4中的转子就会绕定子进行轴线旋转工作，从而液马达装置4 中的转子就会带动万向轴装置5进行旋转工作，这样就会带动传动轴部件装置6进行旋转工作，在传动轴部件装置6进行旋转工作的时候，旁通阀2就会进行旋转工作，同时旁通阀2内部的活塞和弹簧进行工作，这样就会使得三牙轮钻头装置1进行旋转钻井工作，三牙轮钻头装置1进行旋转钻井工作时候，固定三牙轮钻头12就会将泥土钻开，并且排出，同时外螺纹斜坡防土网装置13中的固定防土网装置133就会防止泥土进入内螺纹钻头水眼14内部，并且外螺纹斜坡防土网装置13中的斜坡固定柱131和固定防土网装置133 可以及时将泥土排开，从而使得内螺纹钻头水眼14更好地进行清除岩屑的工作，同时也使得固定三牙轮钻头12内部腔流道的钻井液流动时阻力最小，这样就使得固定三牙轮钻头12可以更好地进行钻井工作，不需要工作人员清理内螺纹钻头水眼14，同样也使得整个装置可以持续性工作，另外在长时间使用整个装置的时候，外螺纹斜坡防土网装置13中的固定防土网装置133就会损坏，从而在使用装置之前，工作人员需提前检查外螺纹斜坡防土网装置13 中的固定防土网装置133是否损坏，若固定防土网装置133损坏了，工作人员通过旋转外螺纹斜坡防土网装置13中的斜坡固定柱131，使得外螺纹连接体132与内螺纹钻头水眼14旋转分离，从而使得外螺纹斜坡防土网装置13 与内螺纹钻头水眼14分离，方便工作人员更换新的外螺纹斜坡防土网装置13，若固定防土网装置133没有损坏，就可以直接进行使用了，这就是整个设备工作原理。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种具有防止钻头水眼堵塞的螺杆钻具，包括固定套柱(3)和三牙轮钻头装置(1)，其特征在于：所述固定套柱(3)右侧内部位置处设置有液马达装置(4)，所述液马达装置(4)左侧外壁位置处套接有万向轴装置(5)，所述万向轴装置(5)位于固定套柱(3)内部位置处，所述万向轴装置(5)左侧位置处套接有传动轴部件装置(6)，所述传动轴部件装置(6)位于固定套柱(3)左侧内部位置处，所述传动轴部件装置(6)左侧位置处套接有旁通阀(2)，所述旁通阀(2)位于固定套柱(3)左侧位置处，所述旁通阀(2)左侧位置处套接有三牙轮钻头装置(1)，所述三牙轮钻头装置(1)包括外螺纹连接柱(11)、固定三牙轮钻头(12)、外螺纹斜坡防土网装置(13)和内螺纹钻头水眼(14)，所述固定三牙轮钻头(12)下端中间位置处设置有外螺纹连接柱(11)，所述固定三牙轮钻头(12)前方左右两侧内部位置处和后方中间内部位置处设置有内螺纹钻头水眼(14)，三个所述内螺纹钻头水眼(14)内部位置处套接有外螺纹斜坡防土网装置(13)，所述外螺纹斜坡防土网装置(13)包括斜坡固定柱(131)、外螺纹连接体(132)和固定防土网装置(133)，所述斜坡固定柱(131)下方外壁位置处设置有外螺纹连接体(132)，所述斜坡固定柱(131)中间内部位置处设置有固定防土网装置(133)，所述外螺纹斜坡防土网装置(13)通过斜坡固定柱(131)和外螺纹连接体(132)与内螺纹钻头水眼(14)固定连接。

2.根据权利要求1所述的一种具有防止钻头水眼堵塞的螺杆钻具，其特征在于：所述固定套柱(3)的形状结构设置为中空圆柱体结构，所述固定套柱(3)厚度设置为八毫米，所述固定套柱(3)内、外两壁位置处设置有防锈涂层。

3.根据权利要求1所述的一种具有防止钻头水眼堵塞的螺杆钻具，其特征在于：所述液马达装置(4)由定子、转子组成；定子是在钢管内壁上压注橡胶衬套而成，其内孔是具有一定几何参数的螺旋；转子是一根有硬层的螺杆；转子与定子相互啮合，用两者的导程差而形成螺旋密封腔，以完成能量转换，所述液马达装置(4)通过转子与万向轴装置(5)进行连接。

4.根据权利要求1所述的一种具有防止钻头水眼堵塞的螺杆钻具，其特征在于：所述万向轴装置(5)由万向轴和万向轴壳体组成，且万向轴壳体位于万向轴两端位置处，所述万向轴装置(5)上接液马达装置(4)，下接传动轴部件装置(6)。

5.根据权利要求1所述的一种具有防止钻头水眼堵塞的螺杆钻具，其特征在于：所述传动轴部件装置(6)由传动轴和子推轴承组成，且子推轴承位于传动轴上下两侧位置处，所述传动轴部件装置(6)通过子推轴承分别与万向轴装置(5)和旁通阀(2)连接。

6.根据权利要求1所述的一种具有防止钻头水眼堵塞的螺杆钻具，其特征在于：所述旁通阀(2)由阀体、阀套、阀芯及弹簧组成，在压力作用下阀芯在阀套中滑动，阀芯的运动改变了液体的流向，使得旁通阀(2)有旁通和关闭两个状态：在起、下钻作业过程中，阀套与阀体通孔未闭和，旁通阀(2)处于旁通状态，使钻柱中泥浆绕过马达进入环空；当泥浆流量和压力达到标准设定值时，阀芯下移，关闭旁通阀(2)，此时泥浆流经马达，把压力能转变成机械能；当泥浆流量值过小或停泵时，弹簧把阀芯顶起，旁通阀孔处于开启位置--处于旁通状态。

7.根据权利要求1所述的一种具有防止钻头水眼堵塞的螺杆钻具，其特征在于：所述三牙轮钻头装置(1)中的外螺纹连接柱(11)和固定三牙轮钻头(12)内部位置处设置有腔流道，且腔流道与三个内螺纹钻头水眼(14)联通。

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