一种井下扭矩自平衡有缆钻具系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种井下扭矩自平衡有缆钻具系统属于钻井工程设备技术领域，该钻具系统由内外钻头组件、动力组件、内外钻头压力调节系统、泥浆循环系统和解卡系统组成，本实用新型专利技术采用内外双钻头逆向回转碎岩，实现对围岩微扰动钻进；利用动力电机的定子组、转子组分别带动外钻头和内钻头，钻头与动力系统整体实现了扭矩自平衡，对上部钻具无扭矩作用；本实用新型专利技术将动力源、泥浆循环系统和测井系统等集成到钻具上，地面只需要起下钻具用绞车设备即可实现正常的钻进、起下钻和随钻测井等作业；卡钻时，绞车上提钻具，通过解卡钻头正反转交替回转，解除卡点岩粒实现解卡。

A self balanced downhole drilling tool system for downhole torque

The utility model relates to a downhole torque self balance cable drilling system belongs to the technical field of drilling equipment, the drill bit assembly, inside and outside the system consists of a power assembly, and the bit pressure control system, mud circulating system reconciliation card system, the utility model adopts a double reverse rotary drill bit broken rock, for rock drilling perturbation the stator and rotor group; group motor are respectively driven by external and internal drill bit, drill bit and power system to realize the whole torque without torque self balance, the role of the upper drill; the utility model has the power source, the mud circulation system and logging system integrated into the drill ground, only need to play for drill winch can the equipment to achieve normal drilling, drilling and logging while drilling operations; drill, lift the drill winch, by solving the card bit transmit to Replacement of the rock and removal of the trapped rock particles to achieve the solution card.

【技术实现步骤摘要】
一种井下扭矩自平衡有缆钻具系统
本技术属于钻井工程设备
，特别涉及一种适用于地质钻探、水文水井钻井、油气钻井、科学钻探和地下建筑救援钻孔等
的井下扭矩自平衡有缆钻具系统。
技术介绍
在钻井(钻探)过程中，钻杆柱在扭矩的作用下变形成螺旋状，在回转中与井壁碰撞摩擦，磨损和交变载荷作用极易使钻杆柱提前损坏，导致断钻具等井内事故的发生，给整个工程带来巨大损失。随着钻进深度的增加，钻杆柱的长度加长，钻杆在传递钻压和扭矩的过程中克服井内各种摩擦阻力所损耗的能量比例增大，因此需要上部钻机提供更大的扭矩，当井深达到一定深度后，必须在近钻头部位增加井下动力工具为钻头高速回转提供扭矩，上部钻柱通过地面转盘(顶驱)缓慢回转为钻头提供反扭矩。显而易见，钻具在井内回转碎岩产生的反扭矩危害到整个钻柱和地面设备，钻井工艺也要首先满足反扭矩这一环境条件才能顺利实施。同时，独立一个钻头在碎岩同时需要围岩给与钻头接触的岩石提供相应的反扭力矩，对井壁围岩要求高。若钻遇破碎地层时，围岩固有的结合力无法给与钻头接触的岩石提供足够的反扭力矩而成块状结构脱离井壁，加之循环泥浆随钻柱回转产生局部紊流搅动井壁，此时会导致本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种井下扭矩自平衡有缆钻具系统，其特征在于：该钻具系统由内外钻头组件、动力组件、内外钻头压力调节系统、泥浆循环系统和解卡系统组成，其中内外钻头组件包括内钻头(1)、外钻头(2)、取心筒(3)、外钻头传力下接头(4)、外钻头传力上接头(5)、内外钻头密封件Ⅰ(6)、内外钻头密封件Ⅱ(7)、内钻头传力下接头(8)、内钻头传力上接头(9)和内钻头传扭杆(14)，所述内钻头(1)、取心筒(3)、内钻头传力下接头(8)、内钻头传力上接头(9)和内钻头传扭杆(14)依次丝扣连接，且取心筒(3)内径与内钻头(1)内径相匹配；所述外钻头(2)、外钻头传力下接头(4)和外钻头传力上接头(5)顺次丝扣连接；所述内...

【技术特征摘要】
1.一种井下扭矩自平衡有缆钻具系统，其特征在于：该钻具系统由内外钻头组件、动力组件、内外钻头压力调节系统、泥浆循环系统和解卡系统组成，其中内外钻头组件包括内钻头(1)、外钻头(2)、取心筒(3)、外钻头传力下接头(4)、外钻头传力上接头(5)、内外钻头密封件Ⅰ(6)、内外钻头密封件Ⅱ(7)、内钻头传力下接头(8)、内钻头传力上接头(9)和内钻头传扭杆(14)，所述内钻头(1)、取心筒(3)、内钻头传力下接头(8)、内钻头传力上接头(9)和内钻头传扭杆(14)依次丝扣连接，且取心筒(3)内径与内钻头(1)内径相匹配；所述外钻头(2)、外钻头传力下接头(4)和外钻头传力上接头(5)顺次丝扣连接；所述内外钻头密封件Ⅰ(6)和内外钻头密封件Ⅱ(7)构成内外钻头滑动密封副，该内外钻头滑动密封副位于外钻头传力上接头(5)和内钻头传力下接头(8)之间，其与外钻头传力上接头(5)及内钻头传力下接头(8)紧密滑动配合；其中动力组件包括动力电机转子组(10)、动力系统轴承密封圈(11)、动力系统下密封件(12)、动力系统轴承(13)、动力电机定子组(15)及动力系统上密封件(16)，所述动力电机转子组(10)与动力电机定子组(15)分别与动力系统轴承(13)连接，其中动力电机转子组(10)的内孔上设置有键槽，动力电机转子组(10)通过键槽与内钻头传扭杆(14)连接，动力电机定子组(15)、动力系统下密封件(12)、外钻头传力上接头(5)及外钻头传力下接头(4)顺次丝扣连接；所述动力系统下密封件(12)与外钻头传力上接头(5)丝扣连接，且动力系统下密封件(12)与动力系统轴承密封圈(11)配合构成下密闭腔体；所述动力系统上密封件(16)与外钻头传压接头(17)丝扣连接，且动力系统上密封件(16)与动力系统轴承密封圈(11)配合构成上密闭腔体；其中内外钻头压力调节系统与地面数据终端通过数据线通信连接，内外钻头压力调节系统包括内钻头压力调节组件和外钻头压力调节组件两部分，且内钻头压力调节组件和外钻头压力调节组件通过压力调节扶正套(29)丝扣连接；所述内钻头压力调节组件由内钻头传压接头(21)、内钻头传压机构防脱外套(22)、内钻头传压不传扭轴承(23)、内钻头压力传感器(24)、压力调节内钻头传力扶正件(31)及压力调节结构(32)组成，且压力调节结构(32)、压力调节内钻头传力扶正件(31)、内钻头压力传感器(24)、内钻头传压接头(21)和内钻头传压机构防脱外套(22)自上而下顺次丝扣连接；所述内钻头传压不传扭轴承(23)内圈与内钻头传压接头(21)连接，内钻头传压不传扭轴承(23)外圈与内钻头传压机构防脱外套(22)连接；所述外钻头压力调节组件由外钻头传压接头(17)、外钻头传压机...

【专利技术属性】
技术研发人员：高科，孙友宏，王治刚，赵研，博坤，谢晓波，王海勇，王晓初，刘召，王亚斐，陈杭凯，彭赛宇，徐英超，邢立东，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：新型
国别省市：吉林,22