[實用新型]集成式高性能螺桿鉆具

有效

• 申請號: 201120429113.5
• 申請日: 2011-10-25
• 公開（公告）號: CN202360021U
• 公開（公告）日: 2012-08-01
• 發明（設計）人: 王鑫;郝榮明;張國偉;蘇山林;史桂云;何元君;呂維華;孫啟峰;王璐;馬翠翠;種法強;洪寧
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石化集團勝利石油管理局黃河鉆井總公司
• 主分類號: E21B4/02
• 分類號: E21B4/02
• 代理公司: 北京市中實友知識產權代理有限責任公司 11013
• 代理人: 劉如水

技術領域

本實用新型涉及一種油田鉆井施工工具，特別是一種能夠提高鉆具使用壽命的螺桿集成式高性能螺桿鉆具。

背景技術

在鉆井施工中，螺桿鉆具是不可缺少的提速工具，主要由旁通閥總成、馬達總成、萬向軸總成和傳動軸總成四部分組成。一般的螺桿鉆具馬達定子，是用心軸在合金鋼管內注膠而成，其定子橡膠壁厚不均勻，使用過程中受到轉子和高壓液體反復擠壓、摩擦，造成變形量大，漏失嚴重，動力性能不足；橡膠機體過厚，加之橡膠的本身機械性能低，造成密封腔耐壓差；機體的反復變形在橡膠內部形成大量遲滯熱，橡膠本身熱傳導性差，使得熱量積聚，導致橡膠物理性能下降，橡膠壽命降低，嚴重時定子會掉塊失效。目前，螺桿鉆具存在四大部分的壽命不匹配，主要存在馬達易失效、花瓣式萬向軸壽命短、傳動軸容易損壞等問題，造成螺桿鉆具的先期失效，影響了鉆井進尺和建井周期。

發明內容

本實用新型的目的是提供一種集成式高性能螺桿鉆具，克服現有技術存在的缺陷，延長螺桿鉆具的使用壽命。

本實用新型的目的是這樣實現的：集成式高性能螺桿鉆具包括旁通閥總成、防脫機構、等壁厚定子，轉子、撓性萬向軸、彎殼體、油密封傳動軸總成所組成。當高壓鉆井液流進螺桿鉆具時，它從轉子與等壁厚定子的螺旋通道間往下擠壓，在轉子與定子間形成高壓和低壓腔室。轉子在壓差的作用下發生位移；鉆井液繼續輸入，又產生新的高壓和低壓腔，轉子又發生新的位移，鉆井液不斷輸入，位移不斷產生，從而使馬達旋轉工作。通過撓性萬向軸將轉子的偏心轉動，轉化成油密封傳動軸總成的同心轉動，從而帶動鉆頭在井底平穩的工作。彎殼體預先加工成一定角度0-2°，彎殼體上端連接定子下端連接油密封傳動軸總成。

本實用新型的有益效果是：采用等壁厚螺桿鉆具定子結構，就是在定子注膠前，通過特殊的加工工藝，將定子殼體預先加工出與最終成型定子橡膠內腔一致的內螺旋鋼體輪廓。然后再采用特殊的注膠工藝，在內螺旋鋼體表面粘接一層薄壁、近似均勻的橡膠層，完成等壁厚定子的制作。這種結構定子，由于用金屬材料作為筋骨支撐定子橡膠完成整體密封腔的密封作用，彌補了橡膠本身機械性能相對較差的結構弱點，提高了馬達的每級的耐壓能力和密封性能。鉆具輸出扭矩更大，效率更高，使用壽命更長。撓性軸克服花瓣式撓性軸的弱點，強度高，壽命長。同時油密封傳動軸總成，替代了早期傳動軸總成的泥漿潤滑結構形式，實現了傳動軸總成的油腔密封潤滑，避免了傳動軸的早期失效。

附圖說明

圖1是本實用新型的結構示意圖。

圖中1為通閥總成、2為防脫機構、3為等壁厚定子、4為轉子、5為撓性萬向軸、6為彎殼體、7為油密封傳動軸總成。

具體實施方式

以下結合附圖對本實用新型做進一步詳述：參照附圖1，它包括旁通閥總成(1)、防脫機構(2)、等壁厚定子(3)，轉子(4)、撓性萬向軸(5)、彎殼體(6)、油密封傳動軸總成(7)所組成。集成式螺桿鉆具，高壓鉆井液流進螺桿鉆具時，它從轉子(4)與等壁厚定子(3)的螺旋通道間往下擠壓，在轉子(4)與等壁厚定子(3)間形成高壓和低壓腔室。在壓差的作用下，轉子發生位移，從而使馬達旋轉工作。通過撓性萬向軸(5)，將轉子(4)的偏心轉動，轉化成油密封傳動軸總成(7)的同心轉動。彎殼體(6)預先加工成一定角度0-2°，彎殼體(6)上端連接定子(3)下端連接油密封傳動軸總成(7)。從而帶動鉆頭在井底平穩的工作。該實用新型裝配的螺桿鉆具的壽命大大提高，滿足了一趟鉆目標，提高了機械鉆速，縮短了建井周期。

本實用新型解決了普通螺桿鉆具各配件壽命及性能不匹配的問題，大大提高了螺桿鉆具的使用壽命，實現了一趟鉆鉆井要求。