The invention belongs to the technical field of drilling equipment, in particular to a Turbodrill formed by a multi-stage PDC bearing in series. The turbodrill can meet the requirements of high rotational speed and large axial load, and has the advantages of easy disassembly and maintenance. The utility model relates to a Turbodrill formed by a multi-stage PDC bearing in series, which comprises a turbine joint, a bearing section and an intermediate section; a turbine section comprises a turbine joint shell, a turbine shaft, a turbine node stator, and a turbine node rotor; a bearing section comprises a bearing section shell, a bearing section transmission shaft, a multi-stage PDC bearing assembly, and a radial bearing assembly; and a middle section. It includes an intermediate joint shell, a spacer ring and a composite joint.
【技术实现步骤摘要】
由多级PDC轴承串联形成的涡轮钻具
本专利技术属于钻具设备
,尤其涉及一种由多级PDC轴承串联形成的涡轮钻具。
技术介绍
随着油气开发进程发展的深入,深井、超深井在钻井作业中所占比例逐渐增大。井深的增加会使得井下地质结构更加复杂,工作条件更为恶劣。现有钻井工艺中,技术人员通常会选用涡轮钻具或者螺杆钻具作为驱动钻头的井下动力马达,涡轮钻具的优势在于其拥有良好的机械特性、单次使用时间长等特点;问题则是现有的涡轮钻具多采用滚珠轴承作为推力轴承;由于涡轮钻具转速较高,容易造成早期损坏。举例而言,申请号为201110101931.7的专利(专利技术名称:用于涡轮钻具的径向滑动轴承)提供了一种用于涡轮钻具的径向滑动轴承,包括钢质静环和钢质动环,所述静环套装在所述动环的外部,在所述静环的内表面镶嵌硬质合金,在动环的外表面镶嵌硬质合金,形成具有较强承受径向力的轴承;然而上述内容中没有提及到承受轴向力的轴承。申请号为201420632562.3的专利(专利技术名称:带有PDC止推轴承的涡轮钻具支承节)提供了一种带有单级的PDC止推轴承节,较滚珠轴承的推力轴承耐磨、耐压方面有所提高;但是由于其中仅有一组PDC轴承承载轴向载荷,势必导致单节PDC轴承存在抗振动能力差、处理突变载荷能力差所导致的早期损坏等问题。申请号为201510594536.5的专利(专利技术名称:螺杆钻具耐力合金组合轴承)提供了一种螺杆钻具耐力合金组合轴承,采用了两组单级组合的轴向轴承,这两组轴向轴承之间相隔冷却水腔,两组轴向轴承之间分别独立而不是串联在一起。相对于螺杆钻具,涡轮钻具工作过程中产生的轴向 ...
【技术保护点】
1.一种由多级PDC轴承串联形成的涡轮钻具,包括有涡轮节以及轴承节,涡轮节和轴承节之间连接有中间节,其特征在于:所述涡轮节包括有涡轮节壳体、涡轮轴、涡轮节定子、涡轮节转子;涡轮节定子的叶片盘外圈串联设置在涡轮节壳体内,涡轮节定子的叶片盘内圈与涡轮节定子叶片之间形成有环形腔室;涡轮节转子的叶片盘内圈串联设置在涡轮轴上,涡轮节转子的叶片位于环形腔室内,涡轮节转子的叶片与环形腔室之间存在轴向间隙h1;所述轴承节包括有轴承节壳体、轴承节传动轴、多级PDC轴承组件、径向轴承组件;多级PDC轴承组件由串联设置在轴承节壳体上的多级PDC轴承定圈与串联设置在轴承节传动轴上的多级PDC轴承动圈构成,多级PDC轴承定圈与多级PDC轴承动圈之间存在轴向间隙h2,h2不大于h1;径向轴承组件设置在多级PDC轴承组件的上下两端,由靠近中间节的上径向轴承组件与背离中间节的下径向轴承组件构成;所述中间节包括有中间节壳体、隔环、复合接头;中间节壳体的两端分别与涡轮节壳体、轴承节壳体相连接;隔环套设在中间节壳体的内部,用以紧固涡轮节定子的叶片盘;复合接头设置在中间节壳体的内部,且复合接头的两端分别与涡轮轴以及轴承节传动 ...
【技术特征摘要】
1.一种由多级PDC轴承串联形成的涡轮钻具,包括有涡轮节以及轴承节,涡轮节和轴承节之间连接有中间节,其特征在于:所述涡轮节包括有涡轮节壳体、涡轮轴、涡轮节定子、涡轮节转子;涡轮节定子的叶片盘外圈串联设置在涡轮节壳体内,涡轮节定子的叶片盘内圈与涡轮节定子叶片之间形成有环形腔室;涡轮节转子的叶片盘内圈串联设置在涡轮轴上,涡轮节转子的叶片位于环形腔室内,涡轮节转子的叶片与环形腔室之间存在轴向间隙h1;所述轴承节包括有轴承节壳体、轴承节传动轴、多级PDC轴承组件、径向轴承组件;多级PDC轴承组件由串联设置在轴承节壳体上的多级PDC轴承定圈与串联设置在轴承节传动轴上的多级PDC轴承动圈构成,多级PDC轴承定圈与多级PDC轴承动圈之间存在轴向间隙h2,h2不大于h1;径向轴承组件设置在多级PDC轴承组件的上下两端,由靠近中间节的上径向轴承组件与背离中间节的下径向轴承组件构成;所述中间节包括有中间节壳体、隔环、复合接头;中间节壳体的两端分别与涡轮节壳体、轴承节壳体相连接;隔环套设在中间节壳体的内部,用以紧固涡轮节定子的叶片盘;复合接头设置在中间节壳体的内部,且复合接头的两端分别与涡轮轴以及轴承节传动轴相接连;复合接头与隔环之间还设置有径向间隙,从而使得复合接头能相对于隔环进行轴向移动。2.根据权利要求1所述的一种由多级PDC轴承串联形成的涡轮钻具,其特征在于,任意一个PDC轴承定圈由圆环状的外轴承基体、设置在外轴承基体上下两端面上的柱状外轴承片以及沿...
【专利技术属性】
技术研发人员:朱新忠,周宏斌,林传宏,满守鑫,朱恒,武培轩,张永辉,张文燕,原义德,
申请(专利权)人:胜利油田高原石油装备有限责任公司,
类型:发明
国别省市:山东,37
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