水下驱动装置、钻探设备及其控制方法制造方法及图纸

技术编号:40980911 阅读:20 留言:0更新日期:2024-04-18 21:27
本申请公开了一种水下驱动装置、钻探设备及其控制方法,该水下驱动装置包括潜水电泵和动力机构,潜水电泵用于吸入环境水并形成高压驱动液,动力机构包括外壳、中心轴以及驱动部件,驱动部件设置于外壳与中心轴之间,中心轴可转动连接于外壳,中心轴沿其自身的轴线方向上的两端分别连接于钻探设备的上钻杆和下钻杆,中心轴的内部设有连通上钻杆与下钻杆内部的钻井液通道,钻井液通道用于将水上钻井装置供应至上钻杆的钻井液传递至下钻杆,潜水电泵用于向动力机构输送高压驱动液,高压驱动液用于驱动驱动部件带动中心轴转动,以使中心轴带动下钻杆转动。从而,能够在确保转速和扭矩的稳定性的同时,兼具高效率、无污染的特点。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及水下钻探,特别涉及一种水下驱动装置、钻探设备及其控制方法


技术介绍

1、目前大洋钻探多采用开路钻井的方式,由海上钻井平台或钻井船上的顶部驱动钻井装置驱动钻杆在海水里旋转,由于钻杆的很长一段距离位于水流中,受水流的影响易产生涡激效应,导致钻杆发生疲劳损坏,并限制钻杆的转速,同时,动力钻杆产出的转速依赖于钻井液的排量和泵压,由于井下情况复杂,钻井液泵压容易受到影响,导致钻井液泵为钻头转动所提供的扭矩具有不稳定性,造成动力钻的转速和扭矩不可控的现象。为了避免这类问题,多采用水下动力装置钻井的设计,目前常用驱动方式的有液压驱动和水下电机两种,液压驱动是由海上钻井平台或钻井船通过复合脐带缆提供液压油,由于水下长距离输送的液压油存在严重的沿程损失,导致驱动效率下降,且管线与液压泵的接头处存在泄露污染海水的风险,而水下电机由于携带有减速箱,减速箱内部的润滑油同样也存在泄露污染的风险。


技术实现思路

1、为解决上述技术问题的至少之一,本申请提供了一种水下驱动装置、钻探设备及其控制方法,能够在确保转速和扭矩的稳定性本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种水下驱动装置,应用于钻探设备,所述钻探设备包括上钻杆和下钻杆,所述上钻杆连接于水上钻井装置,所述水上钻井装置用于为所述上钻杆输送钻井液,所述下钻杆用于钻井作业,其特征在于,所述水下驱动装置包括:

2.根据权利要求1所述的水下驱动装置,其特征在于,所述潜水电泵设有第一进水口和第一出水口,所述第一出水口管道连接于所述动力机构,所述第一进水口用于供环境水进入所述潜水电泵内。

3.根据权利要求2所述的水下驱动装置,其特征在于,所述中心轴的外周设有环形槽,以使所述外壳与所述中心轴之间形成安装腔,所述外壳设有连通所述安装腔的第二进水口和第二出水口,所述第二进水口所述第...

【技术特征摘要】

1.一种水下驱动装置,应用于钻探设备,所述钻探设备包括上钻杆和下钻杆,所述上钻杆连接于水上钻井装置,所述水上钻井装置用于为所述上钻杆输送钻井液,所述下钻杆用于钻井作业,其特征在于,所述水下驱动装置包括:

2.根据权利要求1所述的水下驱动装置,其特征在于,所述潜水电泵设有第一进水口和第一出水口,所述第一出水口管道连接于所述动力机构,所述第一进水口用于供环境水进入所述潜水电泵内。

3.根据权利要求2所述的水下驱动装置,其特征在于,所述中心轴的外周设有环形槽,以使所述外壳与所述中心轴之间形成安装腔,所述外壳设有连通所述安装腔的第二进水口和第二出水口,所述第二进水口所述第一出水口通过管道连接,所述驱动部件沿所述中心轴的轴线方向上设置于所述第二进水口与所述第二出水口之间并位于所述安装腔内。

4.根据权利要求3所述的水下驱动装置,其特征在于,所述水下驱动装置还包括输水管,所述外壳凸设有连接部,所述连接部设有连通所述第二进水口的进水通道,所述输水管的两端分别连接于所述第一出水口与所述进水通道。

5.根据权利要求3所述的水下驱动装置,其特征在于,所述潜水电泵沿所述中心轴的轴向设置于所述动力机构的上方,所述第二进水口与所述第二出水口分别位于所述环形槽的顶部和底部,所述第二进水口的开口向上,且所述第二进水口的开口方向与所述中心轴的径向形成第一夹角θ1,0°<θ1<90°;和/或,

6.根据权利要求3所述的水下驱动装置,其特征在于,所述环形槽沿所述中心轴的轴线方向上的底部设有第一斜面,所述第一斜面自所述中心轴的中心至所述第二出水口的方向向下延伸,以使自所述中心轴至所述外壳的方向上,所述环形槽的开口尺寸逐渐增大。

7.根据权利要求3所述的水下驱动装置,其特征在于,所述动力机构还包括轴承,所述轴承套设于所述中心轴的外周并连接于所述外壳,所述中心轴通过所述轴承可转动连接于所述外壳。

8.根据权利要求7所述的水下驱动装置,其特征在于,所述轴承包括第一轴承和第二轴承,所述第一轴承设置于所述第二进水口的远离所述驱动部件的一侧,所述第二轴承设置于所述第二出水口的远离所述驱动部件的一侧,且所述环形槽位于所述第一轴承与所述第二轴承之间。

9.根据权利要求8所述的水下驱动装置,其特征在于,沿所述中心轴的轴线方向上,所述第一轴承的靠近所述驱动部件的一侧设有第一密封件,所述第二轴...

【专利技术属性】
技术研发人员:黄芳飞常友君赵春明殷宪峰冯起赠李彬孙明远于亮李晶罗志远宁波
申请(专利权)人:广州海洋地质调查局
类型:发明
国别省市:

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