一种井下螺杆马达制造技术

一种井下螺杆马达，涉及钻井设备技术领域，包括上接头、定子壳体、转子、驱动轴和下接头；所述上接头的下端与所述定子壳体的上端连接，所述转子设于所述定子壳体内，所述转子的下端通过所述驱动轴带动所述下接头旋转；所述上接头内设有上部电接头组件，所述上部电接头组件内设有第一电缆线；所述转子内设有第二电缆线，所述第二电缆线的下端与所述下接头内的下部电接头电连接，所述第二电缆线的上端通过电传输组件与所述第一电缆线电连接。本申请实施例的井下螺杆马达可通过其内部的电缆线与其上部及下部的仪器进行通讯和供电。

A Downhole Screw Motor

【技术实现步骤摘要】
一种井下螺杆马达
本申请涉及钻井设备
，具体涉及一种井下螺杆马达。
技术介绍
在石油勘探开发定向井钻井作业中，螺杆马达、随钻测量仪器、随钻测井仪器、旋转导向仪器广泛应用。一般作业时采用以下几种组合方式：(1)随钻测量仪与马达组合钻井；(2)随钻测量仪与随钻测井仪、马达组合钻井；(3)随钻测量仪、随钻测井仪、旋转导向仪器组合钻井。为了有效提高钻井效率，现有钻井技术采用一种高功率的马达，带动随钻测量仪、部分随钻测井仪、旋转导向仪器进行钻井，由于马达不能传输电能和电信号，只能放在仪器组合离井底的最上端位置。这种组合导致马达需要带动随钻测量仪、随钻测井仪、旋转导向仪器一起旋转，其缺点如下：(1)马达旋转需要带动旋转的钻具组合较长，需要驱动功率大，从而需要产生较大的压降，对钻井非常不利；(2)马达驱动轴所承受的载荷较大，容易损坏；(3)受马达功率限制，只能带动部分的随钻测井仪器，使其应用受到限制。
技术实现思路
本申请的一实施例提供一种井下螺杆马达，包括上接头、定子壳体、转子、驱动轴和下接头；所述上接头的下端与所述定子壳体的上端连接，所述转子设于所述定子壳体内，所述转子的下端通过所述驱动轴带动所述下接头旋转；所述上接头内设有上部电接头组件，所述上部电接头组件内设有第一电缆线；所述转子内设有第二电缆线，所述第二电缆线的下端与所述下接头内的下部电接头电连接，所述第二电缆线的上端通过电传输组件与所述第一电缆线电连接。有益效果：本申请实施例的井下螺杆马达，其内部穿过有电缆线，并与马达的上部电接头组件和下部电接头电连接，如此，本申请实施例的井下螺杆马达可通过其内部的电缆线与其上部及下部的仪器进行通讯和供电。进而，本申请实施例的马达就可以连接在随钻测井仪器和旋转导向仪器之间，更有利于发挥马达的作用和效果。附图说明附图用来提供对本申请技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本申请的实施例一起用于解释本申请的技术方案，并不构成对本申请技术方案的限制。图1为本申请一实施例的井下螺杆马达的上半部分整体装配图；图2为本申请一实施例的井下螺杆马达的下半部分整体装配图；图3为图1中一实施例的上部电接头组件与转子两者连接处的结构图；图4为图1中另一实施例的上部电接头组件与转子两者连接处的结构图；附图标记为：1、上部电接头组件，2、上接头，3、上柔性轴，4、定子壳体，5、转子，6、下柔性轴，7、驱动轴，8、下接头，9、第一基体，10、第一电缆线，11、原边发射电路，12、定位销，13、外感应耦合线圈，14、内感应耦合线圈，15、副边接收电路，16、第二基体，17、第二电缆线，18、轴承，19、支撑筒，20、注油接头，21、外套筒，22、内套筒，23、过油块，24、中间连接体，25、定位销，26、线缆护套，27、弹簧，28、活塞，29、连接套，30、第一导电环，31、第二导电环，32、密闭空腔。具体实施方式下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本申请的技术方案。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本申请，而非对本申请的限定。如图1和图2所示，本申请的一实施例提供一种井下螺杆马达，包括上接头2、定子壳体4、转子5、驱动轴7和下接头8；所述上接头2的下端与所述定子壳体4的上端连接，所述转子5设于所述定子壳体4内，所述转子5的下端通过所述驱动轴7带动所述下接头8旋转；所述上接头2内设有上部电接头组件1，所述上部电接头组件1内设有第一电缆线10；所述转子5内设有第二电缆线17，所述第二电缆线17的下端与所述下接头8内的下部电接头电连接，所述第二电缆线17的上端通过电传输组件与所述第一电缆线10电连接。本申请实施例的井下螺杆马达，其内部穿过有电缆线，并与马达的上部电接头组件1和下部电接头电连接，如此，本申请实施例的井下螺杆马达可通过其内部的电缆线与其上部及下部的仪器进行通讯和供电。进而，本申请实施例的马达可以连接在随钻测井仪器和旋转导向仪器之间，实现旋转导向仪器与随钻测井仪器之间的供电和通讯。而且，本申请实施例的马达可以实现马达、旋转导向仪器、随钻测井仪器、随钻测量仪器的组合钻井，达到高效钻井的目的。此外，采用本申请实施例的马达在钻具组合中的位置更灵活，马达可以更靠近钻头，使得其消耗功率下降。本实施例中，由于上部电接头组件1固定，而转子5转动，实现两者之间电能和信号传输的方式可以有两种，一种是接触式导电滑环结构，另一种是非接触式感应耦合的滑环结构。如图4所示，采用接触式导电滑环结构的方式，示例性地，所述电传输组件包括第一导电环30和与所述第一导电环30转动配合并接触的第二导电环31，所述第一导电环30与所述第一电缆线10电连接，所述第二导电环31连接在所述转子5上并与所述第二电缆线17的上端电连接。其中，第一导电环30和第二导电环31两者的转动配合面可以为圆锥面。第一导电环30可通过连接组件连接于上部电接头组件1，其位置固定不动，而第二导电环31随转子5转动。如图3所示，采用非接触式感应耦合的滑环结构方式，示例性地，所述电传输组件包括第一基体9、设于所述第一基体9上的原边发射电路11和外感应耦合线圈13、第二基体16，以及设于所述第二基体16上的副边接收电路15和内感应耦合线圈14；所述原边发射电路11与所述第一电缆线10电连接，所述副边接收电路15与所述第二电缆线17的上端电连接，所述外感应耦合线圈13和内感应耦合线圈14相对转动并通过电磁耦合方式实现电信号传输。原边发射电路11和副边接收电路15分别控制外感应耦合线圈13和内感应耦合线圈14，通过电磁耦合的方式，在内感应耦合线圈14和外感应耦合线圈13保持相对转动且并不接触的情况下实现电能和信号的传输。其中，所述第一基体9可通过定位销12连接于所述上部电接头组件1或所述上接头2，使其位置固定不动，所述第二基体16连接于所述转子5的上端，随转子5一起转动。如图4所示，本实施例中，所述上接头2内还设有支撑筒19，所述上部电接头组件1的下端通过连接套29与所述支撑筒19的上端密封连接，所述转子5的上端转动支撑在所述支撑筒19内，所述支撑筒19的上部形成一密闭空腔32，所述密闭空腔32内设有所述电传输组件。其中，转子5的上端通过轴承18转动支撑在所述支撑筒19内，所述密闭空腔32内可以充填液压油，可起到润滑所述电传输组件的第一导电环30和第二导电环31，以及轴承18的作用。在马达工作过程中，所述密闭空腔32内的液压油的压力会逐步升高，为使密闭空腔32内的液压油与马达壳体内的泥浆始终保持压力平衡，可设置压力补偿结构。示例性地，所述上部电接头组件1包括内部设有所述第一电缆线10的上部电接头基体和外套筒21，所述外套筒21连接于所述上部电接头基体的下部并与所述上部电接头基体之间形成有上端封闭的环形空间，所述环形空间的下端与所述密闭空腔32连通，所述外套筒21上位于所述环形空间的上端设有通孔(该通孔用于使活塞28上部的环形空间与马达壳体的内部空间连通，马达壳体内的泥浆可经该通孔进入活塞28上部的环形空间)，所述环形空间内设有弹簧27和活塞28，所述活塞28动密封设置于所述环形空间内，所述弹簧27一端固定，另一端抵接于所述活塞28的上侧面上。如此，随着第一导电环30和第二导电环本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种井下螺杆马达，其特征在于：包括上接头、定子壳体、转子、驱动轴和下接头；所述上接头的下端与所述定子壳体的上端连接，所述转子设于所述定子壳体内，所述转子的下端通过所述驱动轴带动所述下接头旋转；所述上接头内设有上部电接头组件，所述上部电接头组件内设有第一电缆线；所述转子内设有第二电缆线，所述第二电缆线的下端与所述下接头内的下部电接头电连接，所述第二电缆线的上端通过电传输组件与所述第一电缆线电连接。

【技术特征摘要】
1.一种井下螺杆马达，其特征在于：包括上接头、定子壳体、转子、驱动轴和下接头；所述上接头的下端与所述定子壳体的上端连接，所述转子设于所述定子壳体内，所述转子的下端通过所述驱动轴带动所述下接头旋转；所述上接头内设有上部电接头组件，所述上部电接头组件内设有第一电缆线；所述转子内设有第二电缆线，所述第二电缆线的下端与所述下接头内的下部电接头电连接，所述第二电缆线的上端通过电传输组件与所述第一电缆线电连接。2.如权利要求1所述的井下螺杆马达，其特征在于：所述电传输组件包括第一导电环和与所述第一导电环转动配合并接触的第二导电环，所述第一导电环与所述第一电缆线电连接，所述第二导电环连接在所述转子上并与所述第二电缆线的上端电连接。3.如权利要求1所述的井下螺杆马达，其特征在于：所述电传输组件包括第一基体、设于所述第一基体上的原边发射电路和外感应耦合线圈、第二基体，以及设于所述第二基体上的副边接收电路和内感应耦合线圈；所述原边发射电路与所述第一电缆线电连接，所述副边接收电路与所述第二电缆线的上端电连接，所述外感应耦合线圈和内感应耦合线圈相对转动并通过电磁耦合方式实现电信号传输。4.如权利要求3所述的井下螺杆马达，其特征在于：所述第一基体连接于所述上部电接头组件或所述上接头，所述第二基体连接于所述转子的上端。5.如权利要求1所述的井下螺杆马达，其特征在于：所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：菅志军，张玉霖，贾建波，王智明，王洪亮，张冠祺，兰洪波，孙龙飞，朱伟红，孟巍，丁旭东，
申请(专利权)人：中国海洋石油集团有限公司，中海油田服务股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11