一种钻井用螺杆马达传动轴式扭转冲击总成制造技术

本实用新型专利技术提供一种钻井用螺杆马达传动轴式扭转冲击总成，包括上旋转导流盖、冲击撞锤座、冲击撞锤、转向分流器、下旋转压盖、分流孔和出液孔，转向分流器安装在冲击撞锤的中心通孔内，冲击撞锤安装在冲击撞锤座的中心通孔内，上旋转导流盖和下旋转压盖固定连接在冲击撞锤座的上下两端，上旋转导流盖、下旋转压盖以及冲击撞锤座的外部固定设有螺杆马达传动轴壳体，螺杆马达传动轴壳体下端安装有钻头安装座。转向分流器底部与下旋转压盖之间安装有滚珠轴承，钻头安装座与螺杆马达传动轴壳体的接触面上端设有钢珠式旋转防掉，接触面下端有密封圈。本实用新型专利技术的有益效果是：该设计能够大幅提高机械钻速，延长钻头寿命，降低钻进成本。

【技术实现步骤摘要】
一种钻井用螺杆马达传动轴式扭转冲击总成
本技术涉及石油天然气钻井设备及其相关零部件
，尤其是涉及一种钻井用螺杆马达传动轴式扭转冲击总成。
技术介绍
近年来，随着油气勘探开发的不断发展，油气田中深井、超深井的比例占整个油气井的比例不断增加。但深井的地层岩石强度大、研磨性高、可钻性差，使钻具跳动严重，最终导致钻速慢、钻井周期长、钻井成本增加。此外，当钻头破岩能力不足时，吃入岩石的钻头瞬间停止转动，钻柱旋转直到钻头处积蓄的能量达到剪切破碎地层的临界值，此时钻头瞬间高速转动并释放钻柱能量，随后整个钻柱进入“卡-滑”循环。“卡-滑”现象的出现，直接引起无规律的震动，在PDC(PolycrystallineDiamondCompactbit)钻头齿上施加比平时高很多的冲击载荷，导致钻头过早失效，也会缩短BHA(BottomHoleAssembly)的使用寿命，最终也会影响井身质量。由此可见，如何研究出一种钻井用螺杆马达传动轴式扭转冲击总成，可代替传统螺杆马达的传动轴总成，安装在螺杆马达下端，与马达总成相配合能够给PDC钻头提供稳定破岩动力同时施加高频低幅扭转冲击，从而大大降低钻头的“卡-滑”现象，大幅提高机械钻速，延长钻头寿命，降低钻进成本，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。
技术实现思路
为了解决上述问题，本技术提供了一种钻井用螺杆马达传动轴式扭转冲击总成。本技术一种钻井用螺杆马达传动轴式扭转冲击总成，包括上旋转导流盖、冲击撞锤座、冲击撞锤、转向分流器、下旋转压盖、分流孔和出液孔，所述转向分流器安装在所述冲击撞锤的中心通孔内，所述冲击撞锤安装在所述冲击撞锤座的中心通孔内，所述上旋转导流盖和所述下旋转压盖固定连接在所述冲击撞锤座的上下两端，所述上旋转导流盖、所述下旋转压盖以及所述冲击撞锤座的外部固定设有螺杆马达传动轴壳体，所述螺杆马达传动轴壳体下端安装有所述钻头安装座。所述转向分流器底部与所述下旋转压盖之间安装有滚珠轴承，所述钻头安装座与所述螺杆马达传动轴壳体的接触面上端设有钢珠式旋转防掉，所述接触面下端有密封圈。进一步地，所述转向分流器、所述冲击撞锤、所述冲击撞锤座、所述上旋转导流盖和所述下旋转压盖组成扭转冲击总成，所述扭转冲击总成的外侧设有四道对称的圆弧形凹槽和对称的通孔以组成换向进液孔，钻井液通过所述分流孔进入所述换向进液孔驱动所述转向分流器运转。进一步地，所述螺杆马达传动轴壳体底端设有花键，所述花键与所述钻头安装座外侧的花键相配合，所述冲击撞锤座底部外端加工成八方形凸起，所述八方形凸起与钻头安装座上部内端内八方形凹槽相配合。进一步地，所述钻头安装座和螺杆马达传动轴壳体的接触面之间各有一圈半圆形凹槽，所述螺杆马达传动轴壳体外侧对应半圆形凹槽的位置有钢珠置入孔，向所述钢珠置入孔置入钢珠以构成所述钢珠式旋转防掉。进一步地，所述上旋转导流盖和所述下旋转压盖分别通过螺栓与所述冲击撞锤座的上下两端固定连接。本技术一种钻井用螺杆马达传动轴式扭转冲击总成，与现有技术相比具有以下优点：该钻井用螺杆马达传动轴式扭转冲击总成能够巧妙的将部分钻井液的流体能量转换成高频、低幅的周向扭转冲击型的井底机械破岩功率并直接作用在钻头上，该钻井用螺杆马达传动轴式扭转冲击总成与螺杆马达的马达总成、万向轴总成等组装在一起，能够给PDC钻头提供稳定破岩动力的同时辅助施加高频、低幅周向扭转冲击，从而大幅提高机械钻速，延长钻头寿命，降低钻进成本。附图说明图1为本技术的结构示意图；图2为图1横剖面A-A得到的扭转冲击总成启动状态示意图；图3为图2中转向分流器顺时针旋转示意图；图4为图3中冲击撞锤逆时针旋转示意图；图5为图4中转向分流器逆时针旋转示意图；图6为本技术中冲击撞锤座的结构示意图；图7为本技术中冲击撞锤的结构示意图；图8为本技术中转向分流器的结构示意图。图中：1、螺杆马达传动轴壳体，2、上旋转导流盖，3、冲击撞锤座，4、冲击撞锤，5、转向分流器，6、下旋转压盖，7、钻头安装座，8、滚珠轴承，9、钢珠式旋转防掉，10、密封圈，11、分流孔，12、出液孔，301、第一进液孔，302、第二进液孔，303、第三进液孔，304、第四进液孔，305、第一泄流孔，306、第二泄流孔，501、主进液孔，502、第三泄流孔，503、第四泄流孔，504、第五泄流孔，505、第六泄流孔。具体实施方式为了更好的理解本技术，下面结合具体实施例和附图对本技术进行进一步的描述。如图1、图6、图7和图8所示，一种钻井用螺杆马达传动轴式扭转冲击总成，包括由螺杆马达传动轴壳体1、上旋转导流盖2、冲击撞锤座3、冲击撞锤4、转向分流器5、下旋转压盖6、钻头安装座7、滚珠轴承8、钢珠式旋转防掉9、密封圈10、分流孔11和出液孔12。由转向分流器5安装在冲击撞锤4的中心通孔内，冲击撞锤4安装在冲击撞锤座3的中心通孔内，上旋转导流盖2和下旋转压盖6分别用螺栓紧固在冲击撞锤座3上下两端，组成扭转冲击总成。其中，分流孔11和出液孔12分别位于所述扭转冲击总成的上端和下端。所述扭转冲击总成安装在螺杆马达传动轴壳体1内。螺杆马达传动轴壳体1底端有花键，与钻头安装座7外侧的花键相配合；冲击撞锤座3底部外端加工成八方形凸起，与钻头安装座7上部内端内八方形凹槽相配合，从而能够为钻头安装座7以及下端所连的钻头提供持续的扭转冲击。如图6所示，所述扭转冲击总成的外侧设有四道对称的圆弧形凹槽和对称的通孔以组成换向进液孔。所述换向进液孔包括：第一进液孔301、第二进液孔302、第三进液孔303和第四进液孔304。钻井液通过分流孔11进入到所述换向进液孔，从而驱动转向分流器5实现高频、低幅的周向运动。转向分流器5底部与下旋转压盖6之间安装有滚珠轴承8。钻头安装座7安装在螺杆马达传动轴壳体1下端，接触面上端有钢珠式旋转防掉9下端有密封圈10。本技术高频、低幅周向运转的工作原理如下所述：如图2所示钻井液通过分流孔11进入到第一进液孔301、第三进液孔303，从而推动转向分流器5顺时针转动。转向分流器5与冲击撞锤4之间配合形成的液腔内液体从第一泄流孔305、第二泄流孔306排出。此时如图3所示钻井液将从主液孔501进入，推动冲击撞锤4逆时针旋转。冲击撞锤4与冲击撞锤座3之间配合形成的液腔内液体从第三泄流孔502、第五泄流孔504排出。此时如图4所示钻井液进入第二进液孔302、第四进液孔304，推动转向分流器5逆时针转动。转向分流器5与冲击撞锤4之间配合形成的液腔内液体从第一泄流孔305、第二泄流孔306排出。此时如图5所示钻井液将从主液孔501进入，推动冲击撞锤4顺时针旋转。冲击撞锤4与冲击撞锤座3之间配合形成的液腔内液体从第四泄流孔503、第六泄流孔505排出。此时状态恢复到如图2所示状态。以上对本技术的实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本技术的较佳实施例，不能被认为用于限定本技术的实施范围。凡依本技术范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本专利涵盖范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种钻井用螺杆马达传动轴式扭转冲击总成，其特征在于：包括上旋转导流盖(2)、冲击撞锤座(3)、冲击撞锤(4)、转向分流器(5)、下旋转压盖(6)、分流孔(11)和出液孔(12)，所述转向分流器(5)安装在所述冲击撞锤(4)的中心通孔内，所述冲击撞锤(4)安装在所述冲击撞锤座(3)的中心通孔内，所述上旋转导流盖(2)和所述下旋转压盖(6)固定连接在所述冲击撞锤座(3)的上下两端，所述上旋转导流盖(2)、所述下旋转压盖(6)以及所述冲击撞锤座(3)的外部固定设有螺杆马达传动轴壳体(1)，所述螺杆马达传动轴壳体(1)下端安装有钻头安装座(7)；所述转向分流器(5)底部与所述下旋转压盖(6)之间安装有滚珠轴承(8)，所述钻头安装座(7)与所述螺杆马达传动轴壳体(1)的接触面上端设有钢珠式旋转防掉(9)，所述接触面下端有密封圈(10)。

【技术特征摘要】
1.一种钻井用螺杆马达传动轴式扭转冲击总成，其特征在于：包括上旋转导流盖(2)、冲击撞锤座(3)、冲击撞锤(4)、转向分流器(5)、下旋转压盖(6)、分流孔(11)和出液孔(12)，所述转向分流器(5)安装在所述冲击撞锤(4)的中心通孔内，所述冲击撞锤(4)安装在所述冲击撞锤座(3)的中心通孔内，所述上旋转导流盖(2)和所述下旋转压盖(6)固定连接在所述冲击撞锤座(3)的上下两端，所述上旋转导流盖(2)、所述下旋转压盖(6)以及所述冲击撞锤座(3)的外部固定设有螺杆马达传动轴壳体(1)，所述螺杆马达传动轴壳体(1)下端安装有钻头安装座(7)；所述转向分流器(5)底部与所述下旋转压盖(6)之间安装有滚珠轴承(8)，所述钻头安装座(7)与所述螺杆马达传动轴壳体(1)的接触面上端设有钢珠式旋转防掉(9)，所述接触面下端有密封圈(10)。2.根据权利要求1所述的钻井用螺杆马达传动轴式扭转冲击总成，其特征在于：所述转向分流器(5)、所述冲击撞锤(4)、所述冲击撞锤座(3)、所述上旋转导流盖(2)和所述下旋转...

【专利技术属性】
技术研发人员：骆晨，骆建忆，
申请(专利权)人：天津市高原瑞丰工贸有限公司，
类型：新型
国别省市：天津,12