用于井下钻孔的过扭矩保护装置制造方法及图纸

本申请提供了一种用于井下钻孔的过扭矩保护装置，属于油气完井技术领域。通过在主动轮盘的输出端上设置多个凹槽，并在从动轮盘中设置多个通孔，且每个通孔中，通过弹性件和封堵件支撑一个球体，在正常使用时，球体基于弹性件的弹力卡止于凹槽中，主动轮盘带动从动轮盘转动，在发生卡钻时，阻力扭矩急剧上升，主动轮盘向球体施加大于正常工作所需的力，由于球体的形状，该力具有沿轴向的分力，该轴向分力作用在球体上，使球体向远离凹槽的方向移动，并压缩弹性件，从而使主动轮盘与从动轮盘之间脱离，主动轮盘在电机的带动下空转，从动轮盘随钻头一起停转，从而避免了电机卡住，进而避免烧坏电机或驱动电路。免烧坏电机或驱动电路。免烧坏电机或驱动电路。

【技术实现步骤摘要】
用于井下钻孔的过扭矩保护装置


[0001]本申请涉及油气完井
，特别涉及一种用于井下钻孔的过扭矩保护装置。

技术介绍

[0002]在石油和天然气的勘探开发过程中，径向钻孔技术作为近些年新兴的一种完井技术，在部分重点井获得推广使用。
[0003]上述井下钻孔技术通常采用电机或其它动力元件带动柔性钻杆和钻头旋转，从而进行破岩，但由于井下情况比较复杂以及地层结构变化等原因，施工时常会遇到钻头卡死在地层里，不能转动，即卡钻事故的发生。此时阻力扭矩会在瞬间急剧上升，该扭矩向上传递至电机，超过电机的最大扭矩，会导致电机卡住，电机的电流急剧升高，进而烧坏电机或驱动电路。

技术实现思路

[0004]本申请实施例提供了一种用于井下钻孔的过扭矩保护装置，能够避免卡钻时的电机卡住，进而避免烧坏电机或驱动电路。该技术方案如下：
[0005]提供了一种用于井下钻孔的过扭矩保护装置，该装置包括：壳体、主动轮盘、从动轮盘和多个弹性机构；
[0006]该主动轮盘、该从动轮盘以及该多个弹性机构均位于该壳体的内腔中；
[0007]该壳体的第一端具有第一开口，该壳体的第二端具有第二开口；
[0008]该主动轮盘的输入端插入该第一开口中，该主动轮盘的输出端位于该壳体的内腔中，且该主动轮盘的输出端的端面上设有多个凹槽；
[0009]该从动轮盘的输入端上设有多个通孔，每个通孔与一个凹槽相对应，且每个通孔中设有一个弹性机构，该从动轮盘的输出端插入该第二开口中；
[0010]该弹性机构包括球体、弹性件和封堵件，该球体位于该通孔的第一端内，用于卡止于该凹槽中，该封堵件连接于该通孔的第二端，该弹性件位于该球体和该封堵件之间。
[0011]在一种可能设计中，该壳体包括：筒体和压盘，该筒体和该压盘之间可拆卸的连接；
[0012]该第一开口位于该筒体上，该第二开口位于该压盘上。
[0013]在一种可能设计中，该凹槽的截面形状为半圆形。
[0014]在一种可能设计中，该凹槽的数量为2
‑
6个。
[0015]在一种可能设计中，该主动轮盘的输入端的侧壁上具有第一卡止槽，用于通过第一平键连接电机的输出轴。
[0016]在一种可能设计中，该球体为钢球。
[0017]在一种可能设计中，该弹性件为弹簧。
[0018]在一种可能设计中，该封堵件上有外螺纹；
[0019]该通孔的第二端具有与该外螺纹适配的内螺纹。
[0020]在一种可能设计中，该从动轮盘的输出端用于通过转接件连接柔性钻杆。
[0021]在一种可能设计中，该从动轮盘的输出端的侧壁上具有第二卡止槽，用于通过第二平键连接该转接件。
[0022]本申请实施例提供的装置，通过在主动轮盘的输出端的端面上设置多个凹槽，并在从动轮盘中设置多个通孔，每个通孔与一个凹槽相对应，且每个通孔中设有一个弹性机构，在该弹性机构中，通过弹性件和封堵件支撑一个球体，在正常使用时，球体基于弹性件的弹力卡止于凹槽中，主动轮盘带动从动轮盘转动，在发生卡钻时，阻力扭矩急剧上升，由于从动轮盘停止转动，因此，主动轮盘向球体施加大于正常工作所需的力，由于球体的形状，造成凹槽与球体之间的接触面不是沿周向的，而是与周向之间具有一定的夹角，因此，该力具有沿轴向的分力，该轴向分力作用在球体上，使球体向远离凹槽的方向移动，并压缩弹性件，从而使主动轮盘与从动轮盘之间脱离，主动轮盘在电机的带动下空转，从动轮盘随钻头一起停转，从而避免了电机卡住，进而避免烧坏电机或驱动电路。
附图说明
[0023]为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0024]图1是本申请实施例提供的一种用于井下钻孔的过扭矩保护装置的使用示意图；
[0025]图2是本申请实施例提供的一种用于井下钻孔的过扭矩保护装置10的结构示意图；
[0026]图3是本申请实施例提供的一种主动轮盘12的结构示意图。
[0027]附图中的各零件的标号说明如下：
[0028]10
‑
用于井下钻孔的过扭矩保护装置；
[0029]11
‑
壳体；
[0030]111
‑
第一开口；
[0031]112
‑
第二开口；
[0032]113
‑
筒体；
[0033]114
‑
压盘；
[0034]12
‑
主动轮盘；
[0035]121
‑
凹槽；
[0036]122
‑
第一卡止槽；
[0037]123
‑
第一平键；
[0038]13
‑
从动轮盘；
[0039]131
‑
通孔；
[0040]132
‑
第二卡止槽；
[0041]133
‑
第二平键；
[0042]14
‑
弹性机构；
[0043]141
‑
球体；
[0044]142
‑
弹性件；
[0045]143
‑
封堵件；
[0046]20
‑
电机；
[0047]30
‑
柔性钻杆；
[0048]40
‑
钻头；
[0049]50
‑
转接件。
具体实施方式
[0050]为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请实施方式作进一步地详细描述。
[0051]在本申请中，除非另有明确的规定和限定，“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
[0052]图1是本申请实施例提供的一种用于井下钻孔的过扭矩保护装置的使用示意图，请参见图1，该用于井下钻孔的过扭矩保护装置10的输入端与电机20相连，输出端连接柔性钻杆30，柔性钻杆30的端部为钻头40，通过电机20带动该装置，该装置带动柔性钻杆30，柔性钻杆30带动钻头40来进行破岩。
[0053]图2是本申请实施例提供的一种用于井下钻孔的过扭矩保护装置10的结构示意图，请参见图2，该装置包括：壳体11、主动轮盘12、从动轮盘13和多个弹性机构14；该主动轮盘12、该从动轮盘13以及该多个弹性机构14均位于该本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于井下钻孔的过扭矩保护装置，其特征在于，所述装置包括：壳体(11)、主动轮盘(12)、从动轮盘(13)和多个弹性机构(14)；所述主动轮盘(12)、所述从动轮盘(13)以及所述多个弹性机构(14)均位于所述壳体(11)的内腔中；所述壳体(11)的第一端具有第一开口(111)，所述壳体(11)的第二端具有第二开口(112)；所述主动轮盘(12)的输入端插入所述第一开口(111)中，所述主动轮盘(12)的输出端位于所述壳体(11)的内腔中，且所述主动轮盘(12)的输出端的端面上设有多个凹槽(121)；所述从动轮盘(13)的输入端上设有多个通孔(131)，每个通孔(131)与一个凹槽(121)相对应，且每个通孔(131)中设有一个弹性机构(14)，所述从动轮盘(13)的输出端插入所述第二开口(112)中；所述弹性机构(14)包括球体(141)、弹性件(142)和封堵件(143)，所述球体(141)位于所述通孔(131)的第一端内，用于卡止于所述凹槽(121)中，所述封堵件(143)连接于所述通孔(131)的第二端，所述弹性件(142)位于所述球体(141)和所述封堵件(143)之间。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述壳体(11)包括：筒体(...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘平全，施连海，李磊兵，高玮，张铁铭，张秋阳，赵敏，朱高磊，黄辉建，张昕冉，李苗，高鹏，效世杰，唐杨，戴运才，罗欢，贾相建，王学申，贺婵娟，梁大鹏，李维娟，赵春静，杨鹏，李智明，王家会，明新民，吴清东，王勇，
申请(专利权)人：中国石油天然气集团有限公司，
类型：新型
国别省市：