一種多功能螺桿鉆具的制作方法

本發明涉及石油鉆具，更具體地說，涉及一種多功能螺桿鉆具。

背景技術：

1、螺桿鉆具是以鉆井液為動力的容積式井下動力馬達。其利用鉆井泵泵出的鉆井液流經馬達進出口時形成的壓差推動馬達的轉子旋轉，并通過其內部的萬向軸和傳動軸帶動鉆頭旋轉，將由鉆井液壓差和流量構成的液力功率轉換為驅動鉆頭旋轉的扭矩和轉速構成的機械功率，從而成為驅動鉆頭旋轉的井下動力鉆井工具。

2、常用螺桿鉆具在對硬質地層鉆進時，多為通過鉆頭旋轉進行開挖，鉆頭吃入巖石的深度較淺，使得鉆頭單圈破碎巖石的效率低，鉆井效率低。鑒于此，我們提出一種多功能螺桿鉆具。

技術實現思路

1、本發明的目的在于提供一種多功能螺桿鉆具，解決了現有技術中鉆頭吃入巖石的深度較淺，使得鉆頭單圈破碎巖石的效率低，鉆井效率低的技術問題，實現了沖擊式鉆挖，提高鉆井效率的技術效果。

2、本發明實施例提供了一種多功能螺桿鉆具，包括由上而下依次螺接的旁通閥組件、防脫組件、馬達組件、萬向軸組件、傳動軸組件和連接組件，連接組件與傳動軸組件的出液口連通；

3、所述連接組件上連通安裝有轉動組件，所述轉動組件上滑動連接有調節組件，調節組件與轉動組件連通；

4、所述轉動組件上開設有若干分流孔和若干換流孔，所述轉動組件和調節組件之間形成分流通道，所述分流孔和換流孔均與分流通道連通；

5、所述調節組件上連通開設有若干第一引流孔，所述第一引流孔與分流孔連通；

6、所述調節組件上開設有與換流孔連通的排水通道，用于將鉆井液輸送入鉆頭內。

7、作為本發明文件技術方案的一種可選方案，所述連接組件包括連接管和彈性件，所述連接管通過螺接鎖緊在傳動軸組件上，所述連接管與傳動軸組件的出液口連通；

8、所述連接管內固定安裝有固定板，連接管上固定安裝有支撐環，連接管的內側滑動連接有儲能箱，儲能箱的內側敞口，彈性件的一端與固定板固定連接，另一端與儲能箱固定連接，所述儲能箱的頂部固定安裝有若干下鎖塊；

9、所述轉動組件包括轉動管，所述轉動管與連接管轉動連接且相互連通，所述儲能箱與轉動管活動連接；

10、所述轉動管上固定安裝有頂板，所述頂板抵接在支撐環上；

11、所述頂板的下方固定安裝有若干上鎖塊，上鎖塊與下鎖塊交錯插接限位；

12、所述轉動管上開設有若干儲能孔，儲能孔與儲能箱連通。

13、作為本發明文件技術方案的一種可選方案，所述上鎖塊的底部和下鎖塊的頂部均成弧形，上鎖塊和下鎖塊對插后的接觸面平行于連接管的軸線。

14、通過采用上述技術方案，下鎖塊可自動和上鎖塊對插，降低插接難度，上鎖塊和下鎖塊對插后，二者的接觸面為豎直面，保證連接管轉動時可有效的將轉動推力傳遞至轉動管上。

15、作為本發明文件技術方案的一種可選方案，所述連接管上開設有若干第一排水孔，所述儲能箱遠離敞口的一側開設有若干第二排水孔，第二排水孔與對應的第一排水孔連通，用于將儲能箱內的鉆井液導排，所述第二排水孔的高度大于第一排水孔的高度。

16、作為本發明文件技術方案的一種可選方案，所述儲能孔處在分流孔的上側，所述排水通道處在分流孔的下側，所述固定板和儲能箱均處在分流通道內，所述固定板處在儲能孔和分流孔之間，所述固定板用于將分流通道分隔。

17、作為本發明文件技術方案的一種可選方案，所述調節組件包括傳動柱，所述傳動柱的外徑與轉動管的內徑相等，所述傳動柱與轉動管滑動連接；

18、所述傳動柱上固定安裝有調節管，若干所述第一引流孔連通開設在調節管上，所述排水通道開設在傳動柱上；

19、所述傳動柱的底部固定安裝有連接塊，所述連接塊用于鉆頭的固定。

20、作為本發明文件技術方案的一種可選方案，所述排水通道包括若干第二引流孔和導流槽孔，若干第二引流孔與導流槽孔連通，若干所述第二引流孔與對應的換流孔連通。

21、作為本發明文件技術方案的一種可選方案，所述第一引流孔的高度大于分流孔的高度，所述第二引流孔的高度大于換流孔的高度。

22、通過采用上述技術方案，在傳動柱受到阻力上移時，可增大鉆井液的持續流動時間，從而進行鉆井液噴射泄壓。

23、作為本發明文件技術方案的一種可選方案，所述傳動柱靠近連接塊的一端開設有與導流槽孔連通的若干清理孔。

24、綜上所述，由于采用了上述技術方案，本發明的有益效果是：

25、1.本發明泥漿泵持續提供輸送鉆井液從而帶動鉆頭持續開挖，同時鉆井設備向下為螺桿鉆具和鉆頭施加一個進給壓力，進給速度大于鉆挖速度時，鉆頭和傳動柱相對轉動管向上滑動，隨著傳動柱的上移，分流孔逐漸被傳動柱封堵，進而使鉆井液壓力逐漸增大并沖擊傳動柱，促使傳動柱下移，在鉆井設備持續施壓配合泥漿泵持續輸送鉆井液，因此形成傳動柱帶動鉆頭沖擊式鉆井，實現沖擊和旋轉結合式鉆井，提高鉆井效率。

26、2.本發明當鉆頭的進給受阻時，鉆井液從儲能孔進入儲能箱內蓄能，儲能箱在受到鉆井液的持續壓力作用下，使彈性件壓縮，儲能箱通過第一導向塊在連接管的內壁導向下滑，進而使下鎖塊與上鎖塊脫離，因下鎖塊和上鎖塊脫離限位，連接管和轉動管解除同步轉動，從而使馬達組件、萬向軸組件、傳動軸組件和連接管處于空轉狀態，實現對鉆頭傳遞的扭轉力卸載，避免發生過大扭矩損害馬達組件等部件，有效的對螺桿鉆具進行保護，提高螺桿鉆具的使用壽命。

27、3.本發明隨著鉆井液的壓力持續增大，泥漿泵的供壓也逐漸增大直至達到設定值，泥漿泵停止向螺桿鉆具輸入鉆井液，實現對鉆井液的壓力的監控。

28、4.本發明鉆井液停止輸送時，若干彈性件受到的持續壓力消失，彈性件帶動儲能箱上移復位，使下鎖塊再次與上鎖塊自動插接限位，在下次驅動時，轉動管可再次跟隨連接管轉動，儲能箱復位后，第二排水孔與對應的第一排水孔連通，從而將儲能箱內的鉆井液排入井眼環空內。

技術特征：

1.一種多功能螺桿鉆具，其特征在于：包括由上而下依次螺接的旁通閥組件（1）、防脫組件（2）、馬達組件（3）、萬向軸組件（4）、傳動軸組件（5）和連接組件（6），連接組件（6）與傳動軸組件（5）的出液口連通；

2.根據權利要求1所述的一種多功能螺桿鉆具，其特征在于：所述連接組件（6）包括連接管（61）和彈性件（612），所述連接管（61）通過螺接鎖緊在傳動軸組件（5）上，所述連接管（61）與傳動軸組件（5）的出液口連通；

3.根據權利要求2所述的一種多功能螺桿鉆具，其特征在于：所述上鎖塊（74）的底部和下鎖塊（692）的頂部均成弧形，上鎖塊（74）和下鎖塊（692）對插后的接觸面平行于連接管（61）的軸線。

4.根據權利要求2所述的一種多功能螺桿鉆具，其特征在于：所述連接管（61）上開設有若干第一排水孔（64），所述儲能箱（69）遠離敞口的一側開設有若干第二排水孔（693），第二排水孔（693）與對應的第一排水孔（64）連通，用于將儲能箱（69）內的鉆井液導排，所述第二排水孔（693）的高度大于第一排水孔（64）的高度。

5.根據權利要求2所述的一種多功能螺桿鉆具，其特征在于：所述儲能孔（75）處在分流孔（9）的上側，所述排水通道處在分流孔（9）的下側，所述固定板（611）和儲能箱（69）均處在分流通道（11）內，所述固定板（611）處在儲能孔（75）和分流孔（9）之間，所述固定板（611）用于將分流通道（11）分隔。

6.根據權利要求2所述的一種多功能螺桿鉆具，其特征在于：所述調節組件（8）包括傳動柱（81），所述傳動柱（81）的外徑與轉動管（71）的內徑相等，所述傳動柱（81）與轉動管（71）滑動連接；

7.根據權利要求1-6任一項所述的一種多功能螺桿鉆具，其特征在于：所述排水通道包括若干第二引流孔（13）和導流槽孔（14），若干第二引流孔（13）與導流槽孔（14）連通，若干所述第二引流孔（13）與對應的換流孔（10）連通。

8.根據權利要求7所述的一種多功能螺桿鉆具，其特征在于：所述第一引流孔（12）的高度大于分流孔（9）的高度，所述第二引流孔（13）的高度大于換流孔（10）的高度。

9.根據權利要求6所述的一種多功能螺桿鉆具，其特征在于：所述傳動柱（81）靠近連接塊（83）的一端開設有與導流槽孔（14）連通的若干清理孔（87）。

技術總結
本發明公開了一種多功能螺桿鉆具，屬于石油鉆具技術領域。包括由上而下依次螺接的旁通閥組件、防脫組件、馬達組件、萬向軸組件、傳動軸組件和連接組件，連接組件上連通安裝有轉動組件，轉動組件上滑動連接有調節組件，轉動組件上開設有若干分流孔和若干換流孔，轉動組件和調節組件之間形成分流通道，調節組件上連通開設有若干第一引流孔，調節組件上開設有與換流孔連通的排水通道。本發明螺桿鉆具和鉆頭的進給速度大于鉆挖速度時，鉆頭和傳動柱相對轉動管向上滑動，分流孔逐漸被傳動柱封堵，使鉆井液壓力逐漸增大并沖擊傳動柱，促使傳動柱下移，泥漿泵持續輸送鉆井液，實現沖擊和旋轉結合式鉆井，提高鉆井效率。

技術研發人員：徐軍輝,姜金森,朱國新,張忠衛
受保護的技術使用者：濰坊盛德石油機械制造有限公司
技術研發日：
技術公布日：2024/10/21