本發(fā)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(shù)：

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(jīng)馬達進出口時形成的壓差推動馬達的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，并通過其內(nèi)部的萬向軸和傳動軸帶動鉆頭旋轉(zhuǎn)，將由鉆井液壓差和流量構(gòu)成的液力功率轉(zhuǎn)換為驅(qū)動鉆頭旋轉(zhuǎn)的扭矩和轉(zhuǎn)速構(gòu)成的機械功率，從而成為驅(qū)動鉆頭旋轉(zhuǎn)的井下動力鉆井工具。

2、常用螺桿鉆具在對硬質(zhì)地層鉆進時，多為通過鉆頭旋轉(zhuǎn)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(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種多功能螺桿鉆具，解決了現(xiàn)有技術(shù)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(shù)問題，實現(xiàn)了沖擊式鉆挖，提高鉆井效率的技術(shù)效果。

2、本發(fā)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(zhuǎn)動組件，所述轉(zhuǎn)動組件上滑動連接有調(diào)節(jié)組件，調(diào)節(jié)組件與轉(zhuǎn)動組件連通；

4、所述轉(zhuǎn)動組件上開設(shè)有若干分流孔和若干換流孔，所述轉(zhuǎn)動組件和調(diào)節(jié)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(diào)節(jié)組件上連通開設(shè)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(diào)節(jié)組件上開設(shè)有與換流孔連通的排水通道，用于將鉆井液輸送入鉆頭內(nèi)。

7、作為本發(fā)明文件技術(shù)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(nèi)固定安裝有固定板，連接管上固定安裝有支撐環(huán)，連接管的內(nèi)側(cè)滑動連接有儲能箱，儲能箱的內(nèi)側(cè)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(zhuǎn)動組件包括轉(zhuǎn)動管，所述轉(zhuǎn)動管與連接管轉(zhuǎn)動連接且相互連通，所述儲能箱與轉(zhuǎn)動管活動連接；

10、所述轉(zhuǎn)動管上固定安裝有頂板，所述頂板抵接在支撐環(huán)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(zhuǎn)動管上開設(shè)有若干儲能孔，儲能孔與儲能箱連通。

13、作為本發(fā)明文件技術(shù)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(shù)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(zhuǎn)動時可有效的將轉(zhuǎn)動推力傳遞至轉(zhuǎn)動管上。

15、作為本發(fā)明文件技術(shù)方案的一種可選方案，所述連接管上開設(shè)有若干第一排水孔，所述儲能箱遠離敞口的一側(cè)開設(shè)有若干第二排水孔，第二排水孔與對應(yīng)的第一排水孔連通，用于將儲能箱內(nèi)的鉆井液導(dǎo)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(fā)明文件技術(shù)方案的一種可選方案，所述儲能孔處在分流孔的上側(cè)，所述排水通道處在分流孔的下側(cè)，所述固定板和儲能箱均處在分流通道內(nèi)，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(fā)明文件技術(shù)方案的一種可選方案，所述調(diào)節(jié)組件包括傳動柱，所述傳動柱的外徑與轉(zhuǎn)動管的內(nèi)徑相等，所述傳動柱與轉(zhuǎn)動管滑動連接；

18、所述傳動柱上固定安裝有調(diào)節(jié)管，若干所述第一引流孔連通開設(shè)在調(diào)節(jié)管上，所述排水通道開設(shè)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(fā)明文件技術(shù)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(dǎo)流槽孔，若干第二引流孔與導(dǎo)流槽孔連通，若干所述第二引流孔與對應(yīng)的換流孔連通。

21、作為本發(fā)明文件技術(shù)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(shù)方案，在傳動柱受到阻力上移時，可增大鉆井液的持續(xù)流動時間，從而進行鉆井液噴射泄壓。

23、作為本發(fā)明文件技術(shù)方案的一種可選方案，所述傳動柱靠近連接塊的一端開設(shè)有與導(dǎo)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(shù)方案，本發(fā)明的有益效果是：

25、1.本發(fā)明泥漿泵持續(xù)提供輸送鉆井液從而帶動鉆頭持續(xù)開挖，同時鉆井設(shè)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(zhuǎn)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(shè)備持續(xù)施壓配合泥漿泵持續(xù)輸送鉆井液，因此形成傳動柱帶動鉆頭沖擊式鉆井，實現(xiàn)沖擊和旋轉(zhuǎn)結(jié)合式鉆井，提高鉆井效率。

26、2.本發(fā)明當鉆頭的進給受阻時，鉆井液從儲能孔進入儲能箱內(nèi)蓄能，儲能箱在受到鉆井液的持續(xù)壓力作用下，使彈性件壓縮，儲能箱通過第一導(dǎo)向塊在連接管的內(nèi)壁導(dǎo)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(zhuǎn)動管解除同步轉(zhuǎn)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(zhuǎn)狀態(tài)，實現(xiàn)對鉆頭傳遞的扭轉(zhuǎn)力卸載，避免發(fā)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(fā)明隨著鉆井液的壓力持續(xù)增大，泥漿泵的供壓也逐漸增大直至達到設(shè)定值，泥漿泵停止向螺桿鉆具輸入鉆井液，實現(xiàn)對鉆井液的壓力的監(jiān)控。

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

技術(shù)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(jù)權(quán)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(jù)權(quán)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(jù)權(quán)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(shè)有若干第一排水孔（64），所述儲能箱（69）遠離敞口的一側(cè)開設(shè)有若干第二排水孔（693），第二排水孔（693）與對應(yīng)的第一排水孔（64）連通，用于將儲能箱（69）內(nèi)的鉆井液導(dǎo)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(jù)權(quán)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(cè)，所述排水通道處在分流孔（9）的下側(cè)，所述固定板（611）和儲能箱（69）均處在分流通道（11）內(nèi)，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(jù)權(quán)利要求2所述的一種多功能螺桿鉆具，其特征在于：所述調(diào)節(jié)組件（8）包括傳動柱（81），所述傳動柱（81）的外徑與轉(zhuǎn)動管（71）的內(nèi)徑相等，所述傳動柱（81）與轉(zhuǎn)動管（71）滑動連接；

7.根據(jù)權(quán)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(dǎo)流槽孔（14），若干第二引流孔（13）與導(dǎo)流槽孔（14）連通，若干所述第二引流孔（13）與對應(yīng)的換流孔（10）連通。

8.根據(jù)權(quán)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(jù)權(quán)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(shè)有與導(dǎo)流槽孔（14）連通的若干清理孔（87）。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種多功能螺桿鉆具，屬于石油鉆具技術(shù)領(lǐng)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(zhuǎn)動組件，轉(zhuǎn)動組件上滑動連接有調(diào)節(jié)組件，轉(zhuǎn)動組件上開設(shè)有若干分流孔和若干換流孔，轉(zhuǎn)動組件和調(diào)節(jié)組件之間形成分流通道，調(diào)節(jié)組件上連通開設(shè)有若干第一引流孔，調(diào)節(jié)組件上開設(shè)有與換流孔連通的排水通道。本發(fā)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(zhuǎn)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(xù)輸送鉆井液，實現(xiàn)沖擊和旋轉(zhuǎn)結(jié)合式鉆井，提高鉆井效率。

技術(shù)研發(fā)人員：徐軍輝,姜金森,朱國新,張忠衛(wèi)
受保護的技術(shù)使用者：濰坊盛德石油機械制造有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/10/21