[发明专利]一种液力承载螺杆钻具

说明书

本发明涉及一种液力承载螺杆钻具,属石油、天然气井下动力钻具技术领域。它由上壳体、下壳体、中间壳体、传动轴、空心挠轴和分流水帽构成，上壳体内设置有螺杆转子，转螺杆子下方设置有分流水帽，分流水帽一侧的下壳体内装有传动轴，传动轴上装有扶正轴承和推力轴承；扶正轴承与分流水帽之间的传动轴上装有动盘，与动盘对应的下壳体内壁上设置有静盘。该螺杆钻具可有效降低推力轴承所受载荷，解决了现有螺杆钻具在井下工作时，推力轴承组在泥浆研磨性介质中运转，在轴向重载荷的作用下，推力轴承组容易出现磨损和破裂失效，影响了螺杆钻具的机械性能和工作寿命的问题，对提高螺杆钻具在井下的工作寿命具有积极的推广意义。

技术领域

本发明涉及一种液力承载螺杆钻具,属石油、天然气井下动力钻具技术领域。

背景技术

螺杆钻具是石油、天然气钻井作业中常用的井下动力钻具。螺杆钻具主要由螺杆马达总成、万向轴总成和轴承节总成三部分组成。马达总成由定子和转子组成，可将钻井液的压能转换为转子的行星运动；轴承节由传动轴和推力轴承组组成；万向轴总成将转子的行星运动转换为传动轴的定轴转动，从而驱动联接于传动轴下部的钻头破碎井底岩石。在螺杆钻具正常工作时，转子上端液体压强大于转子下端液体压强，由此使转子受到向下的作用力即转子水力载荷，该水力载荷通过万向轴总成传递给传动轴；另一方面为了使钻头破碎岩石，必须向钻头施加向下的轴向力即钻压，钻压的反作用力作用于传动轴上，方向向上。轴承节中的推力轴承组用于承受转子的水力载荷和作用于钻头上的钻压。通常作用于转子上的水力载荷远大于作用于钻头上的钻压，故推力轴承组总体上受到向下的作用力。现有螺杆钻具其轴承节中的推力轴承组采用开式泥浆润滑，螺杆钻具在井下工作时，推力轴承组在泥浆研磨性介质中运转，在轴向重载荷的作用下，推力轴承组容易出现磨损和破裂失效，影响了螺杆钻具的机械性能和工作寿命，因此改进螺杆钻具轴承节的结构，降低推力轴承组所承受的轴向载荷是提高螺杆钻具工作寿命的重要途径。

发明内容

本发明的目的在于：提供一种可有效降低推力轴承组所受的转子轴向水力载荷，减少推力轴承组的磨损程度和发生破裂失效的机率，进而提高工作寿命的液力承载螺杆钻具。

本发明采用的技术方案为：

一种液力承载螺杆钻具，它由上壳体、下壳体、中间壳体、传动轴、空心挠轴和分流水帽构成，其特征在于：中间壳体的一端螺纹安装有上壳体，中间壳体的另一端螺纹安装有下壳体，上壳体内活动设置有螺杆转子，与螺杆转子对应的上壳体内壁上固装有转子衬套；转螺杆子下方的中间壳体内设置有分流水帽，分流水帽与转子之间的通过短节A和短节B安装有空心挠轴，分流水帽一侧的下壳体内通过锁紧短节装有传动轴，传动轴的一端延伸至下壳体外端，传动轴的另一端与分流水帽螺纹连接；锁紧短节内侧的传动轴上通过对称设置的扶正轴承（组）装有推力轴承（组）；扶正轴承（组）与分流水帽之间的传动轴上装有动盘，与动盘对应的下壳体内壁上设置有静盘。

所述的传动轴为变径体，传动轴上设置有中心通孔，传动轴的下端口内设置有内螺纹，传动轴上设置有传动轴旁通孔，传动轴旁通孔与传动轴的中心通孔连通。

所述的传动轴旁通孔一侧的传动轴上设置有传动轴轴向孔，与传动轴轴向孔对应的传动轴上间隔设置有传动轴径向孔，传动轴径向孔与传动轴轴向孔连通。

所述的螺杆转子上设置有中心通孔，螺杆转子的顶部螺纹安装有进水挡头。所述的进水挡头设置有中心孔，中心孔上径向设置有连通孔。

所述的分流水帽为筒状体，分流水帽的中心孔内设置有隔板，隔板外围的筒壁上轴向设置有水帽轴向孔，水帽轴向孔与隔板上方的中心孔连通，隔板下方一侧的筒壁上设置有水帽径向孔，水帽径向孔与隔板下方的中心孔连通，所述的隔板上方和下方的分流水帽端口上分别设置有内螺纹。

所述的空心挠轴通过销轴分别与短节A和短节B连接，短节A与转子螺纹连接，短节B与分流水帽螺纹连接。