[發(fā)明專利]井底動力活塞鉆具

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010216538.1
• 申請日: 2020-03-15
• 公開（公告）號: CN113464045A
• 公開（公告）日: 2021-10-01
• 發(fā)明（設計）人: 王輝
• 申請（專利權）人: 重慶翱跡新能源科技有限公司
• 主分類號: E21B4/02
• 分類號: E21B4/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明公開了一種井底動力活塞鉆具，井底動力活塞鉆具包括控制連桿閥門開關的殼體、活塞缸、固定渦形齒輪內(nèi)齒的殼體、連桿閥門、活塞、渦桿齒輪、渦形齒輪內(nèi)齒、壓力彈簧、單向軸、活塞回位鉆柱和鉆具外殼組成。本發(fā)明廣泛用于陸地地質鉆探和海洋地質鉆探。本發(fā)明通過連桿閥門和活塞配合控制鉆井液流向，依靠鉆井液壓力推動活塞運動，活塞推動渦桿齒輪沿著渦形齒輪內(nèi)齒的內(nèi)孔向下前進轉動，渦桿齒輪轉動帶動單向軸、活塞回位鉆柱、鉆頭轉動。本發(fā)明采用了井底動力鉆探技術，鉆力強勁，打破了傳統(tǒng)鉆探技術依靠鉆井地面的動力設備利用鉆桿轉動傳遞動能帶動鉆頭轉動，突破了制約鉆探超深井的技術瓶頸。

技術領域

本發(fā)明涉及地質鉆探領域，特別涉及一種井底動力活塞鉆具。

背景技術

現(xiàn)目前傳統(tǒng)鉆探技術主要依靠在鉆井地面上的動力設備利用鉆桿傳遞動能帶動鉆頭轉動，鉆探越深鉆桿就越重，鉆桿越長鉆桿就變得越柔軟，鉆桿轉動摩擦井壁在高地應力作用下，井壁坍塌發(fā)生卡鉆鉆桿斷裂事故，嚴重事故可能造成整個井筒報廢；也有部分深井鉆探在井底增加了電動馬達和螺桿馬達，電動馬達和螺桿馬達輸出的扭矩小，不耐高溫高壓，電動馬達和螺桿馬達只能起到輔助鉆探提速作用，萬米深井的井底溫度在400℃左右，電動馬達和螺桿馬達最高工作溫度在200℃左右，電動馬達超過了它的工作壓力溫度，電機燒壞，螺桿馬達關鍵部件是橡膠襯套和轉子，螺桿馬達超過了它的工作壓力溫度，橡膠襯套脫落，馬達抱死，整個螺桿馬達報廢。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述問題，本發(fā)明的目的是提供了一種井底動力活塞鉆具。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取以下技術方案：一種井底動力活塞鉆具，其特征在于：所述井底動力活塞鉆具包括控制連桿閥門開關的殼體、活塞缸、固定渦形齒輪內(nèi)齒的殼體、單向軸、連桿閥門、活塞、渦桿齒輪、渦形齒輪內(nèi)齒、壓力彈簧、活塞回位鉆柱、鉆具外殼組成；所述控制連桿閥門開關的殼體與活塞缸連接，活塞缸與固定渦形齒輪內(nèi)齒的殼體連接，活塞缸位于控制連桿閥門開關的殼體和固定渦形齒輪內(nèi)齒的殼體的中間；所述連桿閥門位于控制連桿閥門開關的殼體和活塞缸的內(nèi)孔中；所述活塞位于活塞缸的內(nèi)孔中，并與渦桿齒輪連接；所述渦桿齒輪位于活塞缸、固定渦形齒輪內(nèi)齒的殼體和渦形齒輪內(nèi)齒的內(nèi)孔中，渦桿齒輪的兩端分別與活塞和單向軸連接；所述渦形齒輪內(nèi)齒被固定在固定渦形齒輪內(nèi)齒的殼體的內(nèi)孔壁上；所述單向軸的單向軸承與渦桿齒輪桿固定連接，單向軸的方形軸桿底端位于活塞回位鉆柱的內(nèi)孔中，活塞回位鉆柱的另一端與鉆頭連接；控制連桿閥門開關的殼體、活塞缸、固定渦形齒輪內(nèi)齒的殼體、活塞回位鉆柱被固定在鉆具外殼內(nèi)孔中。

所述控制連桿閥門開關的殼體的一端與活塞缸連接，另一端設有鉆井液管道接入口；所述控制連桿閥門開關的殼體與活塞缸連接的一邊設有控制連桿閥門開啟的凸臺，另一邊設有控制連桿閥門關閉的凸臺，凸臺的內(nèi)徑小于控制連桿閥門開關的殼體的內(nèi)徑。

所述連桿閥門包括連桿、閥板、開啟閥門卡條和關閉閥門卡條；所述閥板位于活塞的閥門孔和控制閥門開關板的中間；所述閥板和開啟閥門卡條之間的連桿部分靠近連桿與閥板連接的一端設有兩個環(huán)形卡槽。

所述活塞設有活塞環(huán)、閥門孔和控制閥門開關板；所述控制閥門開關板設有扭簧卡子，控制閥門開關板中心設有連桿閥門的連桿孔。

所述渦形齒輪沿著渦形齒輪內(nèi)齒的內(nèi)孔向下前進轉動；所述渦形齒輪一端的渦形齒輪桿與活塞連接，另一端與單向軸承連接。

所述渦形齒輪內(nèi)齒被固定在固定渦形齒輪內(nèi)齒的殼體的內(nèi)孔壁上，渦形齒輪內(nèi)齒的外徑壁設有卡槽，固定渦形齒輪內(nèi)齒的殼體的孔壁設有固定渦形齒輪內(nèi)齒的卡子。