一种双钻头扭矩自平衡压力调节装置，属于钻井、钻探领域，包括外钻头压力调节组件、内钻头压力调节组件和压力调节推杆组件，本实用新型专利技术利用传压轴承的特性，实现钻压由上部静止钻具传递到下部回转钻具，对上部钻具无扭矩作用，实现钻具的静动转换和压力传递；同时当内外钻头钻遇不同硬度地层时，本实用新型专利技术利用内外压力传感器和压力调节推杆的协同作用实现对加在内外钻头上钻压的自动调整，动态分配加在内钻头、外钻头上的钻压，使内钻头、外钻头在工作时能够协同作用，防止当钻遇不同岩层时内外钻头受力不均匀所导致内外双钻头磨损程度不同及卡钻的情况，可极大程度上提高钻头碎岩效率。
【技术实现步骤摘要】
一种双钻头扭矩自平衡压力调节装置
本技术属于钻井、钻探领域，特别涉及一种双钻头扭矩自平衡压力调节装置。
技术介绍
在钻井和钻探过程中，钻柱受到的回转扭矩很大，主要来自于钻头回转碎岩、井壁或孔壁摩擦、井内泥浆阻力等，在巨大的反扭力作用下钻柱变形严重，成螺旋状，且井越深变形越大。同时，在回转中钻柱与井壁碰撞摩擦，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。很明显，钻具在井内回转和碎岩产生的反扭矩危害到整个钻柱和地面设备，也导致了成井质量差、钻井周期长、钻井成本高等一系列不良后果。为此，现有技术中提出了“一种井下扭矩自平衡有缆钻具系统，专利文献申请号为201710082518.8”及“一种井下扭矩自平衡有缆钻具系统，专利文献公告号为CN206448779U”，从根本上解决钻柱回转钻进产生的反扭矩危害，改变钻头单向碎岩对围岩的扰动强度，简化地面钻探装备和配套的工具及工艺方法，实现井内事故少，钻井成本低、能耗小和钻进效率高等目的，但当内外钻头钻遇不同硬度地层时，内外钻头受力不均匀所导致内外双钻头磨损程度不同及卡钻的情况。
技术实现思路
本技术的目的为井下扭矩自平衡有缆钻具系统配套一种双钻头扭矩自平衡压力调节装置，内外压力传感器和压力调节推杆的协同作用实现对加在内外钻头上钻压的自动调整，动态分配加在内钻头、外钻头上的钻压，使内钻头、外钻头在工作时能够协同作用，使其达到动态平衡，防止当钻遇不同岩层时内外钻头受力不均匀所导致内外双钻头磨损程度不同及卡钻的情况。为达到上述目的，本技术采用如下的技术方案：一种双钻头扭矩自平衡压力调节装置，其特征是：该压力调节装置包括外钻头压力调节组件、内钻头压力调节组件和压力调节推杆组件，所述内钻头压力调节组件及压力调节推杆组件设置在外钻头压力调节组件内部，内钻头压力调节组件、压力调节推杆组件及外钻头压力调节组件的中心轴位于同一轴线上，且内钻头压力调节组件位于压力调节推杆组件下部；所述压力调节推杆组件包括压力调节推杆外壳及压力调节推杆，其中压力调节推杆外壳与外钻头压力调节组件固定连接，压力调节推杆位于压力调节推杆外壳内部，且其下端穿过压力调节推杆外壳与内钻头压力调节组件固定连接，压力调节推杆受力时沿着压力调节推杆外壳的轴向在其内部往复运动；其中外钻头压力调节组件包括压力调节推杆外支撑管、推杆套外水道、外压力传感器上接头、外压力传感器、外压力传感器下接头、外钻头传压件、外钻头防脱件、外钻头传压轴承防脱件、外钻头传压轴承及外钻头传扭杆，所述压力调节推杆外支撑管位于推杆套外水道外部并与其同轴布置，压力调节推杆外支撑管及推杆套外水道下端均与外压力传感器上接头密封连接，所述外压力传感器上接头、外压力传感器、外压力传感器下接头、外钻头传压件、外钻头防脱件、外钻头传压轴承防脱件及外钻头传扭杆自上而下顺次密封连接，其中外压力传感器通过电缆线与地面控制终端连接；所述外钻头传压轴承内圈套设在外钻头传扭杆上，外钻头传压轴承内圈与外钻头传扭杆过盈配合连接，外钻头传压轴承外圈与外钻头传压件过盈配合连接；其中内钻头压力调节组件包括推杆连接件、调压机构连接件、内压力传感器、内钻头传力接头、内钻头传压轴承、内钻头传压轴承防脱件及内钻头传扭杆，所述推杆连接件一端与压力调节推杆固定连接，推杆连接件的另一端自上而下顺次与调压机构连接件、内压力传感器、内钻头传力接头及内钻头传压轴承防脱件密封连接，其中内压力传感器通过电缆线与地面控制终端连接；所述内钻头传压轴承内圈套设在内钻头传扭杆上，内钻头传压轴承内圈与内钻头传扭杆过盈配合连接，内钻头传压轴承外圈与内钻头传压轴承防脱件过盈配合连接；所述内钻头传扭杆与位于外钻头压力调节组件内部的电机相连，且电机与地面控制终端连接。优选的，所述推杆套外水道与外压力传感器上接头之间设有密封垫。优选的，所述推杆连接件、调压机构连接件、内压力传感器、内钻头传力接头及内钻头传压轴承防脱件自上而下顺次丝扣连接，并在连接处设置有密封圈。优选的，所述推杆连接件、调压机构连接件、内压力传感器、内钻头传力接头及内钻头传压轴承防脱件自上而下顺次扣接式连接，并在连接处设置有密封圈。优选的，所述外压力传感器上接头、外压力传感器、外压力传感器下接头、外钻头传压件、外钻头防脱件、外钻头传压轴承防脱件及外钻头传扭杆自上而下顺次丝扣连接，并在连接处设置有密封圈。优选的，所述外压力传感器上接头、外压力传感器、外压力传感器下接头、外钻头传压件、外钻头防脱件、外钻头传压轴承防脱件及外钻头传扭杆自上而下顺次扣接式连接，并在连接处设置有密封圈。优选的，所述压力调节推杆外支撑管下端与外压力传感器上接头丝扣连接，并在连接处设置有密封圈。优选的，所述压力调节推杆外支撑管下端与外压力传感器上接头扣接式连接，并在连接处设置有密封圈。通过上述设计方案，本技术可以带来如下有益效果：本技术提出了一种双钻头扭矩自平衡压力调节装置，包括外钻头压力调节组件、内钻头压力调节组件和压力调节推杆组件，本技术利用传压轴承的特性，实现钻压由上部静止钻具传递到下部回转钻具，对上部钻具无扭矩作用，实现钻具的静动转换和压力传递；同时当内外钻头钻遇不同硬度地层时，本技术利用内外压力传感器和压力调节推杆的协同作用实现对加在内外钻头上钻压的自动调整，动态分配加在内钻头、外钻头上的钻压，使内钻头、外钻头在工作时能够协同作用，防止当钻遇不同岩层时内外钻头受力不均匀所导致内外双钻头磨损程度不同及卡钻的情况，可极大程度上提高钻头碎岩效率，本技术的压力调节装置具能减少井内事故，钻井成本低、能耗小和钻进效率高等特点。附图说明此处所说明的附图用来提供对本技术的进一步理解，构成本申请的一部分，本技术示意性实施例及其说明用于理解本技术，并不构成本技术的不当限定，在附图中：图1为本技术的一种井下扭矩自平衡双钻头的压力调节装置的结构示意图。图2为本技术的一种井下扭矩自平衡双钻头的压力调节装置的立体示意图。图中各标记如下：1-压力调节推杆外支撑管、2-推杆套外水道、3-压力调节推杆外壳、4-压力调节推杆、5-外压力传感器上接头、6-推杆连接件、7-调压机构连接件、8-外压力传感器、9-内压力传感器、10-外压力传感器下接头、11-内钻头传力接头、12-内钻头传压轴承、13-内钻头传压轴承防脱件、14-外钻头传压件、15-外钻头防脱件、16-外钻头传压轴承防脱件、17-外钻头传压轴承、18-外钻头传扭杆、19-内钻头传扭杆。具体实施方式为了更清楚地表明本技术，下面结合优选实施例和附图对本技术做进一步的说明。附图中相似的部件以相同的附图标记进行表示。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本技术的保护范围。为了避免混淆本技术的实质，公知的方法、过程、流程、元件和电路并没有详细的叙述。在本技术的描述中，需要解释的是，术语中“上下”指示的方位为基于附图所示的方位，仅是为了便于描述本技术和简化描述。请参阅图1和图2所示，本技术提出了一种双钻头扭矩自平衡压力调节装置，该装置包括外钻头压力调节组件、内钻头压力调节组件和压力调节推杆组件本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种双钻头扭矩自平衡压力调节装置，其特征是：该压力调节装置包括外钻头压力调节组件、内钻头压力调节组件和压力调节推杆组件，所述内钻头压力调节组件及压力调节推杆组件设置在外钻头压力调节组件内部，内钻头压力调节组件、压力调节推杆组件及外钻头压力调节组件的中心轴位于同一轴线上，且内钻头压力调节组件位于压力调节推杆组件下部；所述压力调节推杆组件包括压力调节推杆外壳(3)及压力调节推杆(4)，其中压力调节推杆外壳(3)与外钻头压力调节组件固定连接，压力调节推杆(4)位于压力调节推杆外壳(3)内部，且其下端穿过压力调节推杆外壳(3)与内钻头压力调节组件固定连接，压力调节推杆(4)受力时沿着压力调节推杆外壳(3)的轴向在其内部往复运动；其中外钻头压力调节组件包括压力调节推杆外支撑管(1)、推杆套外水道(2)、外压力传感器上接头(5)、外压力传感器(8)、外压力传感器下接头(10)、外钻头传压件(14)、外钻头防脱件(15)、外钻头传压轴承防脱件(16)、外钻头传压轴承(17)及外钻头传扭杆(18)，所述压力调节推杆外支撑管(1)位于推杆套外水道(2)外部并与其同轴布置，压力调节推杆外支撑管(1)及推杆套外水道(2)下端均与外压力传感器上接头(5)密封连接，所述外压力传感器上接头(5)、外压力传感器(8)、外压力传感器下接头(10)、外钻头传压件(14)、外钻头防脱件(15)、外钻头传压轴承防脱件(16)及外钻头传扭杆(18)自上而下顺次密封连接，其中外压力传感器(8)通过电缆线与地面控制终端连接；所述外钻头传压轴承(17)内圈套设在外钻头传扭杆(18)上，外钻头传压轴承(17)内圈与外钻头传扭杆(18)过盈配合连接，外钻头传压轴承(17)外圈与外钻头传压件(14)过盈配合连接；其中内钻头压力调节组件包括推杆连接件(6)、调压机构连接件(7)、内压力传感器(9)、内钻头传力接头(11)、内钻头传压轴承(12)、内钻头传压轴承防脱件(13)及内钻头传扭杆(19)，所述推杆连接件(6)一端与压力调节推杆(4)固定连接，推杆连接件(6)的另一端自上而下顺次与调压机构连接件(7)、内压力传感器(9)、内钻头传力接头(11)及内钻头传压轴承防脱件(13)密封连接，其中内压力传感器(9)通过电缆线与地面控制终端连接；所述内钻头传压轴承(12)内圈套设在内钻头传扭杆(19)上，内钻头传压轴承(12)内圈与内钻头传扭杆(19)过盈配合连接，内钻头传压轴承(12)外圈与内钻头传压轴承防脱件(13)过盈配合连接；所述内钻头传扭杆(19)与位于外钻头压力调节组件内部的电机相连，且电机与地面控制终端连接。...
【技术特征摘要】
1.一种双钻头扭矩自平衡压力调节装置，其特征是：该压力调节装置包括外钻头压力调节组件、内钻头压力调节组件和压力调节推杆组件，所述内钻头压力调节组件及压力调节推杆组件设置在外钻头压力调节组件内部，内钻头压力调节组件、压力调节推杆组件及外钻头压力调节组件的中心轴位于同一轴线上，且内钻头压力调节组件位于压力调节推杆组件下部；所述压力调节推杆组件包括压力调节推杆外壳(3)及压力调节推杆(4)，其中压力调节推杆外壳(3)与外钻头压力调节组件固定连接，压力调节推杆(4)位于压力调节推杆外壳(3)内部，且其下端穿过压力调节推杆外壳(3)与内钻头压力调节组件固定连接，压力调节推杆(4)受力时沿着压力调节推杆外壳(3)的轴向在其内部往复运动；其中外钻头压力调节组件包括压力调节推杆外支撑管(1)、推杆套外水道(2)、外压力传感器上接头(5)、外压力传感器(8)、外压力传感器下接头(10)、外钻头传压件(14)、外钻头防脱件(15)、外钻头传压轴承防脱件(16)、外钻头传压轴承(17)及外钻头传扭杆(18)，所述压力调节推杆外支撑管(1)位于推杆套外水道(2)外部并与其同轴布置，压力调节推杆外支撑管(1)及推杆套外水道(2)下端均与外压力传感器上接头(5)密封连接，所述外压力传感器上接头(5)、外压力传感器(8)、外压力传感器下接头(10)、外钻头传压件(14)、外钻头防脱件(15)、外钻头传压轴承防脱件(16)及外钻头传扭杆(18)自上而下顺次密封连接，其中外压力传感器(8)通过电缆线与地面控制终端连接；所述外钻头传压轴承(17)内圈套设在外钻头传扭杆(18)上，外钻头传压轴承(17)内圈与外钻头传扭杆(18)过盈配合连接，外钻头传压轴承(17)外圈与外钻头传压件(14)过盈配合连接；其中内钻头压力调节组件包括推杆连接件(6)、调压机构连接件(7)、内压力传感器(9)、内钻头传力接头(11)、内钻头传压轴承(12)、内钻头传压轴承防脱件(13)及内钻头传扭杆(19)，所述推杆连接件(6)一端与压力调节推杆(4)固定连接，推杆连接件(6)的另一端自上而下顺次与调压机构连接件(7)、内压力传感器(9)、内钻头传力接头(11)及内钻头传压轴承防脱件(13)...
【专利技术属性】
技术研发人员：高科，高红通，孙友宏，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：新型
国别省市：吉林,22
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