[发明专利]一种螺杆钻具传动轴总成

说明书

技术领域

本发明涉及一种螺杆钻具传动轴总成，用于产生的扭矩及转速为钻头提供动力，属于石油钻井设备技术领域。 

背景技术

在石油钻井中，利用螺杆钻具产生的扭矩及转速为钻头提供所需的动力，从而进行破岩钻进。螺杆钻具上部旋接钻具，下部旋接钻头。由于螺杆钻具紧挨着钻头，使得大位移井、多底井、分支井等的定向井的承钻成为可能。 

螺杆钻具是一种把液体的压力能转换为机械能的能量转换装置。当高压液体进入钻具时，迫使转子在定子中滚动，由此产生扭矩和转速，通过万向轴传递到传动轴总成，由传动轴总成传递扭矩及转速来为钻头提供动力，达到钻井的目的。 

目前常用的螺杆钻具技术为开式普通螺杆钻具技术，具有相同的结构、使用温度低、使用范围小、使用寿命短的现象，无法进行短半径水平井的作业，也实现不了加快钻井速度提升、钻井周期缩短、钻井成本降低的当今需求。 

开式螺杆钻具传动轴总成主要由芯轴、下TC轴承固定套、下TC轴承旋转套、本体、防掉机构、弹簧、下定位套、卡套、串轴承、上定位套、上TC轴承固定套和上TC轴承旋转套等组成。 

钻井中，来自泥浆泵泵入的泥浆通过钻具水眼进入传动轴总成，一路通过芯轴水眼，进入钻头喷嘴射向井底后携带岩屑返回地面；另一路通过上TC轴承固定套与上TC轴承旋转套间的缝隙流向串轴承，在通过下TC轴承固定套、下TC轴承旋转套间的缝隙流向钻具外的环空。整个TC轴承及串轴承都敞露在泥浆中，由于泥浆中含有多的微小岩石颗粒及泥浆的化学腐蚀，大大降低了轴承的使用寿命，其使用寿命在100小时左右，使用温度在100度以下，也无法与MWd、LWd、旋转导向钻进系统配套使用。 

该螺杆钻具传动轴总成上的下TC轴承固定套、下TC轴承旋转套、上TC轴承固定套、上TC轴承旋转套承担着径向的扶正功能，多组串轴承串接在一起，主要承担着轴向载荷及部分的扶正载荷。扶正器是与本体连为一体的，一担扶正器磨损，该螺杆钻具就失效。 

随着石油钻井技术的发展，特别是海洋及陆地沙漠石油钻探，为了获得更好的经济效益，需要开发丛式井、多底井、鱼刺井和大位移水平井，而且常常要在更复杂的地层，如高陡构造带钻井；承钻上述高难度、高水平的油气井，就需要对螺杆钻具提出更高的要求。 

发明内容

本发明的目的在于，克服现有技术中存在的问题，提供一种螺杆钻具传动轴总成，可以阻止泥浆进入芯轴外的夹套内，使防掉机构的轴承封闭在润滑油腔内工作，使用寿命长。 

为解决以上技术问题，本发明的一种螺杆钻具传动轴总成，包括芯轴，所述芯轴的中心沿轴线设有贯通的芯轴水眼，所述芯轴的上端设有与万向轴连接的公螺纹，所述芯轴的下端设有与钻头连接的母螺纹，所述芯轴的外周自上而下依次套装有上密封套、本体、外壳和缸套，所述上密封套的上端设有与万向轴壳体连接的公螺纹，所述上密封套的下端与所述本体的上端相旋接，所述本体的下端与所述外壳的上端相旋接，所述外壳的下部与所述缸套的上端相旋接；所述上密封套的内壁与所述芯轴的外壁通过上密封装置实现密封，所述上密封装置与所述本体的上端面之间形成上油腔，所述本体的上段设有本体注油通道与所述上油腔相通，所述本体注油通道的外端口被本体注油堵头封闭；所述本体的上段内壁通过本体自润滑复合轴承支撑在所述芯轴外周，所述本体的下段内壁通过防掉机构与所述芯轴的外壁连接，所述防掉机构浸在油腔中，所述本体的外周旋接有可更换扶正器；所述外壳的内壁通过外壳自润滑复合轴承支撑在所述芯轴外周；所述缸套的内壁与所述芯轴的外壁通过下密封装置实现密封，所述下密封装置与所述外壳的下端头之间设有下油腔，所述缸套上设有下注油堵头与所述下油腔相通。