[發明專利]一種井下鉆具電機

有效

• 申請號: 201610014487.8
• 申請日: 2016-01-11
• 公開（公告）號: CN105507808B
• 公開（公告）日: 2018-10-09
• 發明（設計）人: 林坤;李少斌;孫立賓;李彬;吳光焱;史慶夫;陳斯;劉鈺;趙志城
• 申請（專利權）人: 東方電氣集團東方電機有限公司
• 主分類號: E21B4/04
• 分類號: E21B4/04;E21B4/00;H02K5/132;F16L29/02;F16L39/00
• 代理公司: 成都天嘉專利事務所(普通合伙) 51211
• 代理人: 冉鵬程

本發明公開了一種井下鉆具電機，涉及井下鉆井技術領域。本發明包括保護器（1）、儀器艙（2）、上部密封裝置（3）、永磁電動機（4）、下部密封裝置（5）和主軸（6）；所述主軸（6）為分段式連接，且分段貫穿保護器（1）、儀器艙（2）、上部密封裝置（3）、永磁電動機（4）和下部密封裝置（5）；本發明能有效地使鉆井過程自動化；降低了振動，減小了對陀螺儀定位的影響，使其它設備更可靠；較高的溫度適應能力和較高的鉆井效率。

技術領域

本發明涉及井下鉆井技術領域，更具體地說涉及一種井下鉆具電機。

背景技術

目前井下鉆具常用的驅動方式為渦輪驅動或螺桿驅動：

渦輪鉆具具有高速大扭矩的軟特性,無橫向振動,機械鉆速高;全金屬的渦輪鉆具耐高溫,適宜于深井和高溫環境下作業;對油基鉆井液不敏感,能適應在高密度的鉆井液中工作。缺點是:鉆具較長,鉆頭的適用范圍小(減速渦輪鉆具除外);安裝調整軸向間隙較繁瑣。

螺桿鉆具是smithInternational總公司根據Moineau泵原理設計的，它克服了渦輪鉆具的某些弱點。在性能上，具有低速、大扭矩的特征，壓力降在4MPa以下，單瓣(或稱單頭、單線)螺桿鉆具的輸出轉速低于400r/min，多瓣螺桿鉆具的輸出轉速為90-150r/min，適合與牙輪鉆頭配套鉆井。在結構上，具有零件少、裝配簡單、維修工作量小的特點，小尺寸規格的鉆具也容易制作。整機長度6~sm，比較適合于鉆定向井和叢式井的工藝要求。但鉆井效率低，不易實現鉆井作業的自動化、智能化。

發明內容

為了解決上述現有技術中存在的缺陷和不足，本發明提供了一種井下鉆具電機，本發明的發明目的旨在于解決現有技術中鉆具較長、鉆頭使用范圍小、安裝軸向間隙較繁瑣、鉆井效率低，不易實現鉆井作業的自動化和智能化的問題。

為了克服上述現有技術中存在的問題，本發明是通過下述技術方案實現的：

一種井下鉆具電機，其特征在于：包括保護器、儀器艙、上部密封裝置、永磁電動機、下部密封裝置和主軸；所述主軸為分段式連接，且分段貫穿保護器、儀器艙、上部密封裝置、永磁電動機和下部密封裝置；所述上部密封裝置與永磁電動機連接且固定在永磁電動機上部；所述下部密封裝置與永磁電動機連接且固定在永磁電動機下部；所述保護器平衡鉆具電機內部和外部的壓力；所述儀器艙檢測鉆具電機信號并與地面之間實時通訊。

所述保護器包括保護器殼體Ⅰ和固定在保護器殼體Ⅰ上的底座；主軸位于保護器殼體Ⅰ內且固定在底座上，底座上開有通油孔Ⅰ，所述保護器殼體Ⅰ與主軸之間設置有波紋管組件，波紋管組件包括外波紋管、內波紋管、固定座、活動座和連接在活動座上的導向環，所述導向環滑動連接在主軸上，固定座固定在主軸上，所述外波紋管一端與固定座連接，另一端與活動座連接，所述內波紋管與活動座連接，外波紋管、內波紋管、固定座和活動座圍成一個腔體，所述主軸上開有壓力平衡孔。

所述保護器包括保護器殼體Ⅱ、連接內部介質腔的支座和固定在支座上的保護器活塞桿，支座固定在保護器殼體Ⅱ上，保護器活塞桿位于保護器殼體Ⅱ內，所述保護器活塞桿與保護器殼體Ⅱ之間通過密封圈連接有第一活塞和與外部介質腔相通的第二活塞，所述第一活塞、第二活塞、保護器殼體Ⅱ和保護器活塞桿圍成保護器過渡腔，所述第一活塞、保護器殼體Ⅱ、保護器活塞桿和支座圍成稀油腔，所述支座上開有通油孔Ⅱ，通油孔Ⅱ分別與稀油腔和內部介質腔連通。

所述上部密封裝置與下部密封裝置結構相同。

所述上部密封裝置包括密封座，所述主軸轉動連接在密封座上；所述密封座內至少嵌有兩個密封圈Ⅱ，密封座、主軸和兩個相鄰的密封圈Ⅱ之間形成一個環形過渡腔，環形過渡腔內填充有油脂，所述環形過渡腔上開有徑向孔，徑向孔上嵌有堵頭，所述密封座內至少開有一個軸向孔，軸向孔與徑向孔連通，所述軸向孔內裝有可沿軸向孔作軸向移動的單向閥。