全开放式旋冲螺杆钻具

摘要

本发明属于钻井工具技术领域，具体涉及一种全开放式旋冲螺杆钻具，包括依次连接的旁通阀总成、防掉总成、过载保护的马达总成、万向轴总成和开放式旋冲传动轴总成，所述开放式旋冲传动轴总成包括上径向轴承组、传动轴壳体、推力轴承组、旋冲组件、传动轴防掉机构、下径向轴承组和传动轴；上径向轴承组和推力轴承组置于所述传动壳体内，传动轴防掉机构与所述传动轴连接，下径向轴承组置于传动轴与传动轴壳体之间。本发明采用了简单的机械结构，使得螺杆钻具的传动机构更加安全可靠；全开放旋冲钻具轻钻压加高频冲击作用较大钻压，会使钻头磨损慢，钻头寿命增加，破碎效率高。

说明书

技术领域

本发明属于钻井工具技术领域，具体涉及一种全开放式旋冲螺杆钻具。

背景技术

螺杆钻具是目前使用最普遍的一种井下动力工具，主要用于定向井、水平井的造斜及扭方位施工，也有一部分用于直井作业或者侧钻作业中。螺杆钻具是一种以钻井液为动力，把钻井液的压力能转变为机械能的容积式井下动力工具，工作过程中钻具马达进、出口形成一定的压力差，推动转子在定子型腔内做行星运动，转子的公转转化为万向轴的锥形摆动，而转子的自传通过万向轴和传动轴输出传递给钻头，从而实现钻井作业。在钻井过程中，螺杆钻具输出的扭矩的大小正比于马达进、出口的压力差。常规螺杆钻进硬地层和软硬交错地层时，钻进效率较低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种全开放式旋冲螺杆钻具，以解决背景技术中存在的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种全开放式旋冲螺杆钻具，包括依次连接的旁通阀总成、防掉总成、过载保护的马达总成、万向轴总成和开放式旋冲传动轴总成，所述开放式旋冲传动轴总成包括上径向轴承组、传动轴壳体、推力轴承组、旋冲组件、传动轴防掉机构、下径向轴承组和传动轴；上径向轴承组和推力轴承组置于所述传动壳体内，传动轴防掉机构与所述传动轴连接，下径向轴承组置于传动轴与传动轴壳体之间，其特征在于：所述旋冲组件设置在传动轴壳体内部并与传动轴连接，所述旋冲组件包括凸轮座、凸轮、滚轮座、滚轮以及冲击保护限位结构，凸轮与凸轮座中间有橡胶减震垫通过螺栓连接；滚轮置于滚轮座内，滚轮座通过螺栓与传动轴壳体连接，冲击保护限位机构安装在传动轴上下芯轴中间。

本发明的有益效果是：本发明采用了简单的机械结构，使得螺杆钻具的传动机构更加安全可靠；全开放旋冲钻具轻钻压加高频冲击作用较大钻压，会使钻头磨损慢，钻头寿命增加，破碎效率高。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明中开放式旋冲传动轴总成的结构示意图；

图3为本发明中旋冲组件的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图及较佳实施例详细说明本发明的具体实施方式。

如图1-图3所示，一种全开放式旋冲螺杆钻具，包括依次连接的旁通阀总成1、防掉总成2、过载保护的马达总成3、万向轴总成4和开放式旋冲传动轴总成5，所述开放式旋冲传动轴总成包括上径向轴承组51、传动轴壳体52、推力轴承组53、旋冲组件54、传动轴防掉机构55、下径向轴承组56和传动轴57；上径向轴承组和推力轴承组置于所述传动壳体内，传动轴防掉机构与所述传动轴连接，下径向轴承组置于传动轴与传动轴壳体之间，所述旋冲组件设置在传动轴壳体内部并与传动轴连接，所述旋冲组件54包括凸轮座541、凸轮542、滚轮座543、滚轮544以及冲击保护限位结构545，凸轮与凸轮座中间有橡胶减震垫通过螺栓连接；滚轮置于滚轮座内，滚轮座通过螺栓与传动轴壳体连接，冲击保护限位机构安装在传动轴上下芯轴中间。所述的旋冲组件主要功能是通过凸轮和滚轮将旋转运动转化成轴向运动。传动轴总成受到向上的推力时，凸轮和滚轮接触，将旋转运转化成轴向运动；传动轴总成未受到向上的推力时，凸轮与滚轮分离，停止轴向运动。上述的工件运动的润滑冷却全部通过钻井液通过进行。

本发明全开放式旋冲螺杆钻具是提高硬地层及软硬交错地层钻井速度的一项新型的有效技术。其原理是旋冲传动轴总成在钻进过程中，在输出转速扭矩的同时还提供轴向的高频冲击力，在旋转和冲击的联合作用下破碎岩石。

应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。