【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种用于地球资源勘探开发钻井过程中提高钻进速度的振荡螺杆钻具,属于钻井。
技术介绍
1、使用螺杆钻具钻井已经成为当下钻井的标配工艺,提高螺杆钻具钻井速度一直是钻井工程师的期盼,然而,当下的螺杆钻具普遍存在着以下局限,不能满足不同地层、不同井身轨迹的钻进需要:一是螺杆钻具驱动钻头钻遇可钻性较差的地层时,往往出现过载丢速现象,降低钻速;二是螺杆钻具在滑动钻井过程中的托压空转,钻速很低,甚至没有钻速,尤其是在斜井和水平井中,螺杆钻具因托压而空转现象很普遍,降低钻进速度。
技术实现思路
1、本专利技术的目的旨在至少解决所述两个技术缺陷之一。
2、为此,本专利技术提出了一种振荡螺杆钻具,目的是在同等条件下,一是提高螺杆钻具驱动钻头破碎井底岩石的能力,减少因过载而丢速的现象;二是把螺杆钻具与井眼的滑动摩擦变为振动摩擦,降低摩阻,减小螺杆钻具因托压而空转现象,提高螺杆钻具传能赋能效率及钻井速度,以解决
技术介绍
中所提到的现有螺杆钻具过载丢速和托压空转两大问题。
3、为了实现上述目的,本专利技术公开和保护的技术方案为:一种振荡螺杆钻具。所述的振荡螺杆钻具是螺杆马达的一端依次与振荡发生器和旁通阀串接,另一端依次与万向轴总成和传动轴总成串接。所述的振荡发生器与螺杆马达的定子外壳连接;所述的振荡发生器的转盘每旋转一圈,振荡发生器的水锤阀打开关闭各两次,产生两次水锤。所述的水锤阀每打开一次,产生一个水锤,作用在螺杆转子上,使转子在振动中转动。所述的冲锤阀每关闭一次,产生
4、在其他参数相同条件下,所述的振荡螺杆钻具引发钻具和钻头迫振,降低钻具的“弹簧效应”,减少钻具随机振动,把钻具的“蓄势待发”状态转变为“即触及发”状态,实现了以振减振,以振防振,以振稳振的目的,改善了钻井工况,提高了钻井速度。
5、进一步,所述的振荡螺杆钻具与适宜的弯接头、弯外壳、可调弯接头、可调弯外壳配套组装,构成定向振荡螺杆钻具和导向振荡螺杆钻具;
6、一种振荡螺杆钻具包括:(0)旁通阀、(1)振荡发生器、(2)螺杆马达、(3)万向轴总成、(4)传动轴总成。其特征在于:旁通阀(0)、振荡发生器(1)、螺杆马达(2)、万向轴总成(3)、传动轴总成(4)通过装配和依次串接,构成振荡螺杆钻具。
7、所述的振荡发生器(1)包括:(5)上接头、(6)水锤阀、(7)转盘、(8)缸套、(9)缸垫、(10)缸盖、(11)上轴承环、(12)轴承、(13)下轴承环、(14)下接头、(15)联杆、(16)防掉托盘、(17)防松机构。其特征在于:所述的水锤阀(6)、转盘(7)、缸套(8)、缸垫(9)、缸盖(10)、上轴承环(11)、轴承(12)、下轴承环(13)、联杆(15)、防掉托盘(16)、防松机构(17)安装在下接头(14)中;所述的水锤阀(6)安装在缸垫(9)中;所述的下轴承环(13)一端毗邻缸套(8),另一端安装在水锤阀(6)上,并嵌套在缸垫(9)中;所述的转盘(7)安装在缸套(8),其一端与下轴承环(13)动配合,另一端通过上轴承环(11)与缸盖(10)动配合,其中部通过轴承(12)与缸套(8)动配合;所述的上接头(5)与下接头(14)丝扣连接;所述的联杆(15)一端连接螺杆马达(2)中的转子,另一端穿过防掉托盘(16)与防松机构(17)连接。
8、所述的转盘(7)包括:(18)变形孔、(19)上圆檐、(20)上凹环、(21)上排屑道、(22)轴承座、(23)抽屑腔、(24)下凹环、(25)下排屑道、(26)排屑孔、(27)传承孔。其特征是:所述的转盘(7)是柱状体;所述的变形孔(18)一端是圆形孔,另一端是椭圆孔,圆形孔位于转盘(7)一端面的中心,椭圆孔位于转盘(7)的另一端面上且偏离中心,变形孔(18)是螺旋变形孔且穿过转盘(7)柱状体两端;所述的上圆檐(19)位于变形孔(18)的圆形孔外檐;所述的上凹环(20)位于上圆檐(19)外侧根部;所述的轴承座(22)位于转盘(7)柱状体的中部;所述的上排屑道(21)和下排屑道(25)分布在轴承座(22)两侧的转盘(7)的圆柱面上;所述的抽屑腔(23)与变形孔(18)的椭圆孔分布在转盘(7)的端面上;所述的下凹环(24)分布在转盘(7)的端面上且把抽屑腔(23)与变形孔(18)的椭圆孔包含在内;所述的排屑孔(26)连通抽屑腔(23)与下排屑道(25);所述的传承孔是多棱边孔(27),位于转盘(7)的端面中心。
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1.一种振荡螺杆钻具,包括:旁通阀、振荡发生器、螺杆马达、万向轴总成、传动轴总成;其特征在于:旁通阀、振荡发生器、螺杆马达、万向轴总成、传动轴总成通过装配依次串接;所述的振荡发生器包括:上接头、水锤阀、转盘、缸套、缸垫、缸盖、上轴承环、轴承、下轴承环、下接头、联杆、防掉托盘、防松机构;其特征在于:所述的水锤阀、转盘、缸套、缸垫、缸盖、上轴承环、轴承、下轴承环、联杆、防掉托盘、防松机构安装在下接头中;所述的水锤阀安装在缸垫中;所述的下轴承环一端毗邻缸套,另一端安装在水锤阀上,并嵌套在缸垫中;所述的转盘安装在缸套中,其一端与下轴承环动配合,另一端通过上轴承环与缸盖动配合,其中部通过轴承与缸套配合;所述的上接头与下接头丝扣连接;所述的联杆一端连接螺杆马达中的转子,另一端穿过防掉托盘与防松机构连接;所述的转盘包括:变形孔、上圆檐、上凹环、上排屑道、轴承座、抽屑腔、下凹环、下排屑道、排屑孔;其特征是:所述的转盘是柱状体;所述的变形孔一端是圆形孔,另一端是椭圆孔,圆形孔位于转盘一端面的中心,椭圆孔位于转盘的另一端面上且偏离中心,变形孔是螺旋变形孔且穿过转盘圆柱体两端;所述的上圆檐位于变形孔的
2.根据权利要求1所述的振荡螺杆钻具,其特征在于:所述的转盘中的变形孔是螺旋锥形孔或非螺旋锥形孔;非螺旋锥形孔的形状是棱形锥孔或圆锥形;棱形锥孔的棱可以是直棱、斜直棱、曲线棱;圆锥孔的素线是直线或曲线。
...【技术特征摘要】
1.一种振荡螺杆钻具,包括:旁通阀、振荡发生器、螺杆马达、万向轴总成、传动轴总成;其特征在于:旁通阀、振荡发生器、螺杆马达、万向轴总成、传动轴总成通过装配依次串接;所述的振荡发生器包括:上接头、水锤阀、转盘、缸套、缸垫、缸盖、上轴承环、轴承、下轴承环、下接头、联杆、防掉托盘、防松机构;其特征在于:所述的水锤阀、转盘、缸套、缸垫、缸盖、上轴承环、轴承、下轴承环、联杆、防掉托盘、防松机构安装在下接头中;所述的水锤阀安装在缸垫中;所述的下轴承环一端毗邻缸套,另一端安装在水锤阀上,并嵌套在缸垫中;所述的转盘安装在缸套中,其一端与下轴承环动配合,另一端通过上轴承环与缸盖动配合,其中部通过轴承与缸套配合;所述的上接头与下接头丝扣连接;所述的联杆一端连接螺杆马达中的转子,另一端穿过防掉托盘与防松机构连接;所述的转盘包括:变形孔、上圆檐、上凹环、上排屑...
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