[實(shí)用新型]無葉片式井下動(dòng)力鉆具

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201821349081.6
• 申請(qǐng)日: 2018-08-21
• 公開（公告）號(hào): CN209067095U
• 公開（公告）日: 2019-07-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 曾衛(wèi)林
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 曾衛(wèi)林
• 主分類號(hào): E21B4/00
• 分類號(hào): E21B4/00;E21B4/02
• 代理公司: 烏魯木齊合縱專利商標(biāo)事務(wù)所 65105
• 代理人: 湯建武;王樂樂

本實(shí)用新型涉及鉆井設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，是一種無葉片式井下動(dòng)力鉆具，包括由上至下依次分布的無葉片井下動(dòng)力裝置、同軸減速裝置和鉆具執(zhí)行單元，無葉片井下動(dòng)力裝置包括連接筒、連接軸和至少兩個(gè)由上至下依次分布的反沖式無葉片井下動(dòng)力單元；同軸減速裝置包括至少一個(gè)同軸減速器，同軸減速器包括同軸外筒總成和減速傳動(dòng)管串，在同軸外筒總成內(nèi)設(shè)有能相對(duì)其自行轉(zhuǎn)動(dòng)的減速傳動(dòng)管串。本實(shí)用新型通過多級(jí)無葉片井下動(dòng)力裝置的設(shè)置可滿足井下鉆具的動(dòng)力需求，通過同軸減速裝置的設(shè)置可實(shí)現(xiàn)同軸減速增扭傳動(dòng)，還具有易于加工和裝配，能適應(yīng)深井高壓作業(yè)，滿足井下復(fù)雜工況的需求，加工成本低，能創(chuàng)造良好的經(jīng)濟(jì)效益，易于推廣的特點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及鉆井設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，是一種無葉片式井下動(dòng)力鉆具。

背景技術(shù)

目前鉆井行業(yè)常用的井下動(dòng)力鉆具主要包括螺桿鉆具和渦輪鉆具兩類。其中，螺桿鉆具由于存在橡膠零件（如其液壓馬達(dá)的定子包括鋼制外筒和硫化在鋼制外筒內(nèi)壁的橡膠襯套等），使其對(duì)鉆井液性質(zhì)有較高的要求（對(duì)油基鉆井液十分敏感、不能在密度的鉆井液中工作）、耐高溫性差、無法適應(yīng)深井高壓作業(yè)。而渦輪鉆具作為全金屬動(dòng)力鉆具在一些功能上相對(duì)于螺桿鉆具有不少優(yōu)點(diǎn)，但是仍存在以下主要問題：

1）設(shè)計(jì)、加工、裝配難度大；渦輪的葉片在設(shè)計(jì)、加工時(shí)存在較高難度，同時(shí)多級(jí)葉輪在裝配時(shí)對(duì)裝配精度要求高，很容易出現(xiàn)裝配卡死現(xiàn)象；

2）止推軸承軸向載荷過大；由于渦輪鉆具每一級(jí)葉輪上的軸向力會(huì)累積并向下傳遞，最終由止推軸承承受，導(dǎo)致止推軸承工況極其惡劣，一般該軸承需要單獨(dú)設(shè)計(jì)，其使用材料特殊、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)難度大；

3）減速器設(shè)計(jì)難度大；一般渦輪鉆具輸出軸轉(zhuǎn)速是較高的，這是其工作特性決定的，為更好適應(yīng)鉆井工況，會(huì)選擇增加減速器也降低最終轉(zhuǎn)速，而渦輪減速器的設(shè)計(jì)難度是比較大的；

4）以上存在的問題導(dǎo)致渦輪鉆具造價(jià)偏高，應(yīng)用推廣經(jīng)濟(jì)性差。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型提供了一種無葉片式井下動(dòng)力鉆具，克服了上述現(xiàn)有技術(shù)之不足，其能有效解決現(xiàn)有鉆具存在的螺桿鉆具使用工況受限，渦輪鉆具設(shè)計(jì)、加工、裝配難度大，造價(jià)偏高，應(yīng)用推廣經(jīng)濟(jì)性差的問題。

本實(shí)用新型的技術(shù)方案是通過以下措施來實(shí)現(xiàn)的：一種無葉片式井下動(dòng)力鉆具，包括由上至下依次分布的無葉片井下動(dòng)力裝置、同軸減速裝置和鉆具執(zhí)行單元，無葉片井下動(dòng)力裝置包括連接筒、連接軸和至少兩個(gè)由上至下依次分布的反沖式無葉片井下動(dòng)力單元，反沖式無葉片井下動(dòng)力單元包括動(dòng)力外筒組件和能在流體的反沖洗作用下相對(duì)動(dòng)力外筒組件轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)組件，每?jī)缮舷孪噜彽膭?dòng)力外筒組件均通過連接筒連接在一起，每?jī)缮舷孪噜彽膭?dòng)力驅(qū)動(dòng)組件之間均設(shè)有連接軸，連接軸與對(duì)應(yīng)的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)組件均通過剛性聯(lián)軸器連接在一起；同軸減速裝置包括至少一個(gè)同軸減速器，同軸減速器包括同軸外筒總成和減速傳動(dòng)管串，在同軸外筒總成內(nèi)設(shè)有能相對(duì)其自行轉(zhuǎn)動(dòng)的減速傳動(dòng)管串，當(dāng)同軸減速器的數(shù)量為兩個(gè)以上時(shí)，各個(gè)同軸減速器沿豎直方向依次分布，每?jī)上噜彽耐S外筒總成的端部均連接在一起，每?jī)上噜彽臏p速傳動(dòng)管串的端部均傳動(dòng)連接在一起；鉆具執(zhí)行單元包括執(zhí)行外筒總成、輸出執(zhí)行軸和下接頭，執(zhí)行外筒總成內(nèi)安裝有能相對(duì)其自行轉(zhuǎn)動(dòng)的輸出執(zhí)行軸，輸出執(zhí)行軸的下部固定安裝有位于執(zhí)行外筒總成下方的下接頭；位于頂部的動(dòng)力外筒組件的上部固定安裝有上接頭，位于底部的動(dòng)力外筒組件的下部與位于頂部的同軸外筒總成的上部連接在一起且兩者之間安裝有防轉(zhuǎn)部件，位于底部的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)組件的下部與位于頂部的減速傳動(dòng)管串的上部傳動(dòng)連接在一起，位于底部的同軸外筒總成的下部與執(zhí)行外筒總成的上部連接在一起且兩者之間安裝有防轉(zhuǎn)部件，位于底部的減速傳動(dòng)管串的下部與輸出執(zhí)行軸的頂部傳動(dòng)連接在一起。

下面是對(duì)上述實(shí)用新型技術(shù)方案的進(jìn)一步優(yōu)化或/和改進(jìn)：