【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及石油天然气，是一种在石油或天然气完井的过程中，用于帮助或者促进套管顺利下入到预定位置的工具，更具体地说，本专利技术涉及一种具有涡轮转子外径不大于涡轮定子内径结构的井下涡轮驱动套管鞋系统。
技术介绍
1、随着我国石油天然气的需求的不断增加，石油天然气的开采越来越多的采用大位移井、复杂轨迹井等高难度井身结构。在这些类型井的作业过程中，常常遇到由于裸眼段长、地层复杂等因素带来的下套管困难的情况，给石油天然气井的实施带来极大的挑战。在世界范围内，为应对上述挑战，采用动力套管鞋利用液动力驱动套管鞋克服由于地层复杂等原因造成的下套管遇阻是一种有效的手段。
2、采用涡轮钻具驱动井下工具是一种常用的有效的井下工具的驱动方式；然而，常用的涡轮钻具存在结构复杂、长度过长、加工组装困难、单位长度的功率较低等缺点，对其应用造成很大限制。
3、常规的涡轮钻具采用多级独立的涡轮定子和涡轮转子组结构，涡轮钻具的每一级定子和转子之间以及相邻定子转子组的定子转子之间必须保持一定的轴向间隙和径向间隙，间隙过大工具的能量利用效率降低，没有间隙的话会造成零件之间碰撞造成工具失效。数量较多的定子转子组在加工过程中会产生一定的公差，组装过程也会产生一定的位置累计偏差。因此，必须加大间隙量，才能保证定子转子之间不出现碰撞的情形。间隙大的主要缺点一是能量转化效率降低，二是同样级数的工具长度增加。在组装过程中，常规涡轮钻具零件数量多，组装工作繁琐复杂。
技术实现思路
1、在
技术实现思路
部分中引
2、为至少部分地解决上述问题，本专利技术提供了一种井下涡轮驱动套管鞋系统，包括上接头、涡轮动力部和套管鞋；涡轮动力部包括涡轮定子外壳，涡轮定子外壳内装设有涡轮定子，涡轮定子内配合连接涡轮转子，涡轮转子外径不大于涡轮定子内径；涡轮定子与上接头连接时，涡轮转子与套管鞋连接；涡轮定子与套管鞋连接时，涡轮转子与上接头连接。
3、可选地，所述涡轮定子的内壁上设置有内涡轮组，涡轮转子的外壁上设置有与所述内涡轮组对应的外涡轮组。
4、可选地，所述内涡轮组上设置涡轮液体导流槽，外涡轮组上设置涡轮受力翼，涡轮定子与上接头连接，涡轮转子与套管鞋连接。
5、可选地，所述的一种井下涡轮驱动套管鞋系统，还包括过滤系统，过滤系统一端装设在上接头内侧，过滤系统另一端插入至涡轮转子内侧，以对由上接头进入至涡轮动力部内的液体进行过滤。
6、可选地，所述内涡轮组上设置涡轮受力翼，外涡轮组上设置涡轮液体导流槽，涡轮定子与套管鞋连接，涡轮转子与上接头连接。
7、可选地，所述涡轮液体导流槽上设有径向导流面。
8、可选地，还包括破裂盘，破裂盘装设在涡轮转子内部，以封堵涡轮转子内的中空腔室，使液体流过涡轮定子和涡轮转子的组合时产生涡轮动力，并在涡轮定子和涡轮转子的组合堵塞时破裂。
9、可选地，还包括轴承系统，轴承系统包括上部扶正轴承和下部扶正轴承；上部扶正轴承装设在涡轮动力部和上接头之间；下部扶正轴承装设在涡轮动力部和套管鞋之间。
10、相比现有技术，本专利技术至少包括以下有益效果：
11、本专利技术的一种井下涡轮驱动套管鞋系统，当高压钻井液通过涡轮转子和涡轮定子时，液体动能转换成机械能，从而带动套管鞋转动，进行套管钻井或者下套管作业；其涡轮转子外径不大于涡轮定子内径，多个涡轮转子和多个涡轮定子可以分别加工分别组装，然后多个涡轮转子和多个涡轮定子分别作为整体组合到一起；并可以对组合到一起的多个涡轮转子加工外圆配合面和组合到一起的多个涡轮定子加工内孔配合面，以提高配合精度，减少间隙，提高功率转换效率；另外，该结构的设计，能避免涡轮定子和涡轮转子可能发生的端面碰撞风险，因此降低了对轴向精度的要求，便于加工和组装；该结构工具为全金属结构，使用温度不受井下温度的限制。
12、为使本专利技术的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
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1.一种井下涡轮驱动套管鞋系统，其特征在于，包括上接头(10)、涡轮动力部(20)和套管鞋(40)；涡轮动力部(20)包括涡轮定子外壳(21)，涡轮定子外壳(21)内装设有涡轮定子(22)，涡轮定子(22)内配合连接涡轮转子(23)，涡轮转子(23)外径不大于涡轮定子(22)内径；涡轮定子(22)与上接头(10)连接时，涡轮转子(23)与套管鞋(40)连接；涡轮定子(22)与套管鞋(40)连接时，涡轮转子(23)与上接头(10)连接。
2.根据权利要求1所述的一种井下涡轮驱动套管鞋系统，其特征在于，所述涡轮定子(22)的内壁上设置有内涡轮组，涡轮转子(23)的外壁上设置有与所述内涡轮组对应的外涡轮组。
3.根据权利要求2所述的一种井下涡轮驱动套管鞋系统，其特征在于，所述内涡轮组上设置涡轮液体导流槽，外涡轮组上设置涡轮受力翼，涡轮定子(22)与上接头(10)连接，涡轮转子(23)与套管鞋(40)连接。
4.根据权利要求3所述的一种井下涡轮驱动套管鞋系统，其特征在于，还包括过滤系统(50)，过滤系统(50)一端装设在上接头(10)内侧，过滤系统(5
5.根据权利要求2所述的一种井下涡轮驱动套管鞋系统，其特征在于，所述内涡轮组上设置涡轮受力翼，外涡轮组上设置涡轮液体导流槽，涡轮定子(22)与套管鞋(40)连接，涡轮转子(23)与上接头(10)连接。
6.根据权利要求3或5所述的一种井下涡轮驱动套管鞋系统，其特征在于，所述涡轮液体导流槽上设有径向导流面。
7.根据权利要求3或5所述的一种井下涡轮驱动套管鞋系统，其特征在于，还包括破裂盘(60)，破裂盘(60)装设在涡轮转子(23)内部，以封堵涡轮转子(23)内的中空腔室，使液体流过涡轮定子(22)和涡轮转子(23)的组合时产生涡轮动力，并在涡轮定子(22)和涡轮转子(23)的组合堵塞时破裂。
8.根据权利要求7所述的一种井下涡轮驱动套管鞋系统，其特征在于，所述涡轮转子(23)与套管鞋(40)连接时，涡轮转子(23)与套管鞋(40)之间还设有旋流连接件(70)；旋流连接件(70)包括密封固定在涡轮转子(23)内壁的第一连接盘(71)；第一连接盘(71)上均匀环绕设置多个第一通孔，多个第一通孔与固定在第一连接盘(71)底面的多个第一弯曲导管(72)连接，第一连接盘(71)的中心通孔内转动连接旋转轴(73)，旋转轴(73)上固定旋流叶轮(74)，多个第一弯曲导管(72)的输出口朝向旋流叶轮(74)的多个轮面设置；旋转轴(73)上连接有第二连接盘(75)，第二连接盘(75)连接在套管鞋(40)内侧面上。
9.根据权利要求8所述的一种井下涡轮驱动套管鞋系统，其特征在于，所述第二连接盘(75)包括滑动盘体(751)和接装盘体(752)，滑动盘体(751)和接装盘体(752)的中心均滑动在旋转轴(73)的多棱面上，滑动盘体(751)下端通过缓冲压簧(753)连接接装盘体(752)；滑动盘体(751)上表面设有上环形槽，上环形槽与设置在滑动盘体(751)内部的下环形槽连通，下环形槽外径大于上环形槽外径，下环形槽内滑动配合限位环，限位环固定在限位轴(754)下端，限位轴(754)中部滑动在上环形槽内，限位轴(754)上端转动连接传动连杆(755)下端，传动连杆(755)上端通过偏心轴转动在蜗轮(756)轮面的偏心位置，蜗轮(756)与旋转轴(73)上的蜗杆结构啮合，蜗轮(756)转动在第一连接盘(71)下表面的吊架上。
10.根据权利要求9所述的一种井下涡轮驱动套管鞋系统，其特征在于，所述接装盘体(752)的多个横臂外侧分别设有一个内外滑道，每个内外滑道内滑动一个伸缩横杆(757)，伸缩横杆(757)外端设有接装板，伸缩横杆(757)内端固定的限位块滑动在横臂上表面的限位滑槽内，限位块螺纹连接在调节螺杆(758)中部，调节螺杆(758)转动在横臂上。
...【技术特征摘要】
1.一种井下涡轮驱动套管鞋系统，其特征在于，包括上接头(10)、涡轮动力部(20)和套管鞋(40)；涡轮动力部(20)包括涡轮定子外壳(21)，涡轮定子外壳(21)内装设有涡轮定子(22)，涡轮定子(22)内配合连接涡轮转子(23)，涡轮转子(23)外径不大于涡轮定子(22)内径；涡轮定子(22)与上接头(10)连接时，涡轮转子(23)与套管鞋(40)连接；涡轮定子(22)与套管鞋(40)连接时，涡轮转子(23)与上接头(10)连接。
2.根据权利要求1所述的一种井下涡轮驱动套管鞋系统，其特征在于，所述涡轮定子(22)的内壁上设置有内涡轮组，涡轮转子(23)的外壁上设置有与所述内涡轮组对应的外涡轮组。
3.根据权利要求2所述的一种井下涡轮驱动套管鞋系统，其特征在于，所述内涡轮组上设置涡轮液体导流槽，外涡轮组上设置涡轮受力翼，涡轮定子(22)与上接头(10)连接，涡轮转子(23)与套管鞋(40)连接。
4.根据权利要求3所述的一种井下涡轮驱动套管鞋系统，其特征在于，还包括过滤系统(50)，过滤系统(50)一端装设在上接头(10)内侧，过滤系统(50)另一端插入至涡轮转子(23)内侧，以对由上接头(10)进入至涡轮动力部(20)内的液体进行过滤。
5.根据权利要求2所述的一种井下涡轮驱动套管鞋系统，其特征在于，所述内涡轮组上设置涡轮受力翼，外涡轮组上设置涡轮液体导流槽，涡轮定子(22)与套管鞋(40)连接，涡轮转子(23)与上接头(10)连接。
6.根据权利要求3或5所述的一种井下涡轮驱动套管鞋系统，其特征在于，所述涡轮液体导流槽上设有径向导流面。
7.根据权利要求3或5所述的一种井下涡轮驱动套管鞋系统，其特征在于，还包括破裂盘(60)，破裂盘(60)装设在涡轮转子(23)内部，以封堵涡轮转子(23)内的中空腔室，使液体流过涡轮定子(22)和涡轮转子(23)的组合时产生涡轮动力，并在涡轮定子(22)和涡轮转子(23)的组合堵...
【专利技术属性】
技术研发人员：魏萍，曾凡黔，徐希良，郭萌萌，
申请(专利权)人：北京佰文恒新能源服务有限公司，
类型：发明
国别省市：
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