[发明专利]一种螺杆钻具反扭矩阻尼器

说明书

本发明涉及石油天然气钻探技术领域，特别涉及一种螺杆钻具反扭矩阻尼器。该装置的上旋转接头下端插装在总成外壳内，总成外壳下端螺纹连接下接头，上旋转接头下端内壁螺纹连接中心阻尼扭杆，中心阻尼扭杆上部外壁上轴向均布有多个滑槽，在该滑槽下端的中心阻尼扭杆外壁设置为多面体状。本发明实现了除了无线随钻测量仪器和螺杆钻具在定向钻进的过程中不旋转外，其它的上部钻具能够正常旋转，且又能保证不稳定变化的螺杆反扭矩能够被本发明有效地控制，使得螺杆钻具定向技术得到质的飞跃，大幅度地降低钻井成本，减少井下事故，延伸钻井能力，推动钻井技术向更高的技术领域发展。

技术领域：

本发明涉及石油天然气钻探技术领域，特别涉及一种螺杆钻具反扭矩阻尼器。

背景技术：

目前，石油天然气钻井中，仍然以螺杆钻具作为定向钻井的主要技术手段。近几年，虽然旋转导向钻井系统得到了飞速发展，但由于成本居高不下，且技术操作难度大，一旦落井经济损失严重等原因，依然不适合于大规模推广应用。而目前普遍使用的螺杆钻具定向技术，其最大的缺陷就是定向的过程中，整个井眼中的钻具都不能旋转，只能滑动钻进，这就导致了钻具下放困难、机械钻速慢，岩屑携带效果不好，井眼不光滑等诸多问题。十几年前，就有人提出过螺杆定向过程中，让螺杆钻具和随钻测量仪器(MWD)不旋转，而其它的井下钻具旋转的想法或解决方案，试图消除或解决上述诸多问题。但由于螺杆钻具工作的过程中始终有一个随钻压和钻井液排量变化而变化的反扭矩存在，消除或平衡这个动态变化的反扭矩成为了解决这个技术的关键点或核心技术。然而螺杆钻具的反扭矩的大小因操作人的水平和性格而异，因井型、井况而异，因工具的制造厂家和型号而异，受到等等无法统一控制的变化因素影响。因此这个问题始终就没有得到有效地解决，使螺杆钻具定向钻井技术依旧停留在原来的状态和水平上。

发明内容：

本发明要解决的技术问题是提供一种螺杆钻具反扭矩阻尼器，该装置实现了除了无线随钻测量仪器和螺杆钻具在定向钻进的过程中不旋转外，其它的上部钻具能够正常旋转，且又能保证不稳定变化的螺杆反扭矩能够被本发明有效地控制，使得螺杆钻具定向技术得到质的飞跃，大幅度地降低钻井成本，减少井下事故，延伸钻井能力，推动钻井技术向更高的技术领域发展。克服了现有螺杆钻具定向技术中螺杆钻具固有的反扭矩难以平衡的不足。

本发明所采取的技术方案是：一种螺杆钻具反扭矩阻尼器，包括上旋转接头、总成外壳和下接头；上旋转接头下端插装在总成外壳内，总成外壳下端螺纹连接下接头，上旋转接头下端内壁螺纹连接中心阻尼扭杆，中心阻尼扭杆上部外壁上轴向均布有多个滑槽，在该滑槽下端的中心阻尼扭杆外壁设置为多面体状；

中心阻尼扭杆上部外壁与总成外壳内壁之间安装加压推力轴承，总成外壳内壁螺纹连接上反扭矩阻尼固定块，上反扭矩阻尼固定块底面上设置多个等长度、首尾相连的螺旋弧面槽Ⅰ，上反扭矩阻尼固定块下端设置上反扭矩阻尼动力块，上反扭矩阻尼动力块上端面上设置有与上反扭矩阻尼固定块底面上的螺旋弧面槽Ⅰ数量、形状相同的螺旋弧面槽Ⅱ，在螺旋弧面槽Ⅰ与螺旋弧面槽Ⅱ之间设置阻尼滚珠，上反扭矩阻尼动力块周向对称设有多个预紧槽口，预紧槽口内设置预紧弹簧固定螺纹孔，预紧弹簧固定套螺纹连接在上述预紧弹簧固定螺纹孔侧壁上，预紧弹簧固定套内设置预紧弹簧，预紧弹簧下端设置预紧弹簧球座，预紧弹簧球座底端设置预紧滚珠，预紧滚珠在预紧弹簧弹簧力的作用下伸出预紧槽口置于滑槽内；

上反扭矩阻尼动力块下端设有扭矩推力轴承，扭矩推力轴承安装在中心阻尼扭杆外壁与总成外壳内壁之间，扭矩推力轴承下端设置阻尼弹簧上随动垫块，阻尼弹簧上随动垫块下端连接阻尼弹簧，阻尼弹簧下端连接下反扭矩摩擦动力块，阻尼弹簧上随动垫块和下反扭矩摩擦动力块内壁均设计为与中心阻尼扭杆多面体外壁相匹配的内多面体状，下反扭矩摩擦动力块下端设置下反扭矩摩擦固定块，下反扭矩摩擦固定块与下连接接头螺纹连接，中心阻尼扭杆底端连接下防掉螺帽，下防掉螺帽被下反扭矩摩擦固定块下端面和下连接接头内壁台阶面限位。

总成外壳内壁通过密封圈与上连接旋转接头外壁之间密封，下反扭矩摩擦固定块套装在中心阻尼扭杆上并通过密封圈与中心阻尼扭杆之间密封。