一种大扭矩涡轮钻具制造技术

本实用新型专利技术属于钻井设备领域，尤其涉及一种大扭矩涡轮钻具，包括筒体、叶轮组、驱动轴、主轴和钻头，还包括中间轴，所述的驱动轴的两端通过轴承安装在筒体内，所述的叶轮组至少有10组，每组叶轮组中包含一个动叶轮和一个静叶轮，动叶轮套装在所述的驱动轴上并与驱动轴同步旋转，静叶轮与所述的筒体固定连接，所述的中间轴的上端与驱动轴的下端相连，中间轴的下端通过柔性联轴器与所述的主轴连接，所述的主轴通过PDC推力轴承安装在筒体内。本实用新型专利技术采用了新型的叶轮组结构，动叶轮旋转时的阻力小，对流体动能的利用也更充分，因此，与现有技术相比，在同等条件下可有效增大钻具的输出扭矩，从而改善钻具的切削能力。

A high torque turbodrill

【技术实现步骤摘要】
一种大扭矩涡轮钻具
本技术属于钻井设备
，尤其涉及一种大扭矩涡轮钻具。
技术介绍
涡轮钻具是石油钻井作业过程中常用的一种钻具，涡轮钻具内部设置有多组叶轮，每组叶轮包括一个动叶轮和一个静叶轮，各动叶轮在液流作用现旋转，从而实现对钻头的驱动。然而，现有的涡轮钻具存在钻进扭矩小、叶轮和轴承使用寿命短等问题，这些问题严重制约着涡轮钻具的推广和使用。
技术实现思路
本技术提供一种大扭矩涡轮钻具，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。本技术所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：本技术提供一种大扭矩涡轮钻具，包括筒体、叶轮组、驱动轴、主轴和钻头，还包括中间轴，所述的驱动轴的两端通过轴承安装在筒体内，所述的叶轮组至少有10组，每组叶轮组中包含一个动叶轮和一个静叶轮，动叶轮套装在所述的驱动轴上并与驱动轴同步旋转，静叶轮与所述的筒体固定连接，所述的中间轴的上端与驱动轴的下端相连，中间轴的下端通过柔性联轴器与所述的主轴连接，所述的主轴通过PDC推力轴承安装在筒体内，所述的钻头固定连接在主轴的下端，所述的PDC推力轴承包括动环和定环，动环和定环的端面上均沿环形阵列镶嵌有一组聚晶金刚石片，两组聚晶金刚石片相互接触且相互摩擦，所述的驱动轴、中间轴、主轴以及钻头内均设置有中心通道，主轴的侧壁上设置有过液孔，所述的筒体的外部设有扶正器，扶正器共有两组，一组位于筒体的中部，另一组位于筒体的下端。所述的动叶轮插装在静叶轮内，动叶轮和静叶轮上的叶片上下对应且叶片的倾斜方向相反。静叶轮的上下两个端面上分别设置有相互匹配的凹槽结构和凸起结构。本技术的有益效果是：1、本技术采用了新型的叶轮组结构，动叶轮旋转时的阻力小，对流体动能的利用也更充分，因此，与现有技术相比，在同等条件下可有效增大钻具的输出扭矩，从而改善钻具的切削能力。2、本技术采用结构独特的PDC推力轴承来承载轴向载荷，不但显著延长了轴承的使用寿命，而且可避免泥沙对轴承工作的干扰。3、本技术设置了中间轴，并通过柔性联轴器将中间轴与主轴连接，可有效消除因筒体弯曲对钻具运转造成的不利影响。附图说明图1是本技术的结构示意图；图2是叶轮组的结构示意图。图中：1-筒体，2-叶轮组，3-驱动轴，4-中间轴，5-柔性联轴器，6-主轴，7-过液孔，8-钻头，9-定环，10-聚晶金刚石片，11-动环，12-扶正器，13-中心通道，14-静叶轮，15-叶片，16-动叶轮，17-凹槽结构，18-凸起结构。具体实施方式以下结合附图对本技术做进一步描述：本实施例包括筒体1、叶轮组2、驱动轴3、主轴6和钻头8，所述的驱动轴3的两端通过轴承安装在筒体1内。所述的叶轮组2至少有10组，每组叶轮组2中包含一个动叶轮16和一个静叶轮14，动叶轮16套装在所述的驱动轴3上并与驱动轴3同步旋转，静叶轮14与所述的筒体1固定连接。所述的动叶轮16插装在静叶轮14内，动叶轮16和静叶轮14上的叶片15上下对应且叶片15的倾斜方向相反。本技术采用了新型的叶轮组结构，动叶轮16旋转时的阻力小，对流体动能的利用也更充分，因此，与现有技术相比，在同等条件下可有效增大钻具的输出扭矩，从而改善钻具的切削能力。静叶轮14的上下两个端面上分别设置有相互匹配的凹槽结构17和凸起结构18，通过凹槽结构17和凸起结构18的配合可将多个静叶轮14稳定地堆叠组装在一起，防止其串动。本技术还包括中间轴4，中间轴4的上端与驱动轴3的下端相连，中间轴4的下端通过柔性联轴器5与所述的主轴6连接。本技术设置了中间轴4，并通过柔性联轴器5将中间轴4与主轴6连接，可有效消除因筒体1弯曲对钻具运转造成的不利影响。所述的主轴6通过PDC推力轴承安装在筒体1内，所述的钻头8固定连接在主轴6的下端，所述的PDC推力轴承包括动环11和定环9，动环11和定环9的端面上均沿环形阵列镶嵌有一组聚晶金刚石片10，两组聚晶金刚石片10相互接触且相互摩擦。本技术采用结构独特的PDC推力轴承来承载轴向载荷，不但显著延长了轴承的使用寿命，而且可避免泥沙对轴承工作的干扰。所述的驱动轴3、中间轴4、主轴6以及钻头8内均设置有中心通道13，主轴6的侧壁上设置有过液孔7。过液孔7将流经叶轮组2的液体汇集到主轴6内的中心通道13中，然后由钻头8上的喷射孔排出。所述的筒体1的外部设有扶正器12，扶正器12共有两组，一组位于筒体1的中部，另一组位于筒体1的下端，与现有技术中另外连接扶正器相比，将扶正器12集成在筒体1的外壁上有利于减少设备数量，简化施工工艺。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种大扭矩涡轮钻具，包括筒体(1)、叶轮组(2)、驱动轴(3)、主轴(6)和钻头(8)，其特征在于：还包括中间轴(4)，所述的驱动轴(3)的两端通过轴承安装在筒体(1)内，所述的叶轮组(2)至少有10组，每组叶轮组(2)中包含一个动叶轮(16)和一个静叶轮(14)，动叶轮(16)套装在所述的驱动轴(3)上并与驱动轴(3)同步旋转，静叶轮(14)与所述的筒体(1)固定连接，所述的中间轴(4)的上端与驱动轴(3)的下端相连，中间轴(4)的下端通过柔性联轴器(5)与所述的主轴(6)连接，所述的主轴(6)通过PDC推力轴承安装在筒体(1)内，所述的钻头(8)固定连接在主轴(6)的下端，所述的PDC推力轴承包括动环(11)和定环(9)，动环(11)和定环(9)的端面上均沿环形阵列镶嵌有一组聚晶金刚石片(10)，两组聚晶金刚石片(10)相互接触且相互摩擦，所述的驱动轴(3)、中间轴(4)、主轴(6)以及钻头(8)内均设置有中心通道(13)，主轴(6)的侧壁上设置有过液孔(7)，所述的筒体(1)的外部设有扶正器(12)，扶正器(12)共有两组，一组位于筒体(1)的中部，另一组位于筒体(1)的下端。

【技术特征摘要】
1.一种大扭矩涡轮钻具，包括筒体(1)、叶轮组(2)、驱动轴(3)、主轴(6)和钻头(8)，其特征在于：还包括中间轴(4)，所述的驱动轴(3)的两端通过轴承安装在筒体(1)内，所述的叶轮组(2)至少有10组，每组叶轮组(2)中包含一个动叶轮(16)和一个静叶轮(14)，动叶轮(16)套装在所述的驱动轴(3)上并与驱动轴(3)同步旋转，静叶轮(14)与所述的筒体(1)固定连接，所述的中间轴(4)的上端与驱动轴(3)的下端相连，中间轴(4)的下端通过柔性联轴器(5)与所述的主轴(6)连接，所述的主轴(6)通过PDC推力轴承安装在筒体(1)内，所述的钻头(8)固定连接在主轴(6)的下端，所述的PDC推力轴承包括动环(11)和定环(9)，动环(11)和定环(9)的...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵子云，张小东，
申请(专利权)人：大庆市永晨石油科技有限公司，
类型：新型
国别省市：黑龙江,23