[发明专利]一种钻井用的螺杆钻具

说明书

技术领域

本发明涉及一种钻井用的螺杆钻具，属于钻井工具技术领域。

背景技术

目前，石油、天然气勘探开发的钻井过程多使用螺杆钻具，螺杆钻具主要由依次连接的旁通阀总成、马达总成、万向轴总成和传动轴总成构成。现有的这种螺杆钻具存在几方面的不足：第一、传动轴总成中的止推轴承多采用滚珠对角轴承(也称串轴承)，这种轴承耐腐蚀能力和抗磨蚀能力都较弱，工作寿命短；也有尝试设计金刚石滑动止推轴承的，但其抗冲击能力弱，在交变冲击载荷下工作寿命短，而且不稳定。第二、马达总成中的定子主要由非等壁厚橡胶衬套等构成，其明显的问题是橡胶衬套的额外变形大、产热多、散热慢、转换效率低，因此难以满足工作需求。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种具有耐腐蚀、抗磨蚀、抗冲击、承载能力强的止推轴承结构的钻井用的螺杆钻具。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种钻井用的螺杆钻具，它包括依次连接的旁通阀总成、马达总成、万向轴总成和传动轴总成；其特征在于：所述传动轴总成包括传动轴壳体、中空的传动轴和连接所述传动轴与所述传动轴壳体的整体浮动式止推轴承；所述整体浮动式止推轴承包括一紧固连接在所述传动轴壳体内壁且呈筒状的轴承壳体、多个位于所述轴承壳体内的轴承动环和多个位于所述轴承壳体内的轴承静环；在每两个所述轴承动环之间设置一轴套，所述轴承动环和轴套均紧固套接在所述传动轴上，在每一所述轴套上均间隔套置两个所述轴承静环，在位于两个所述轴承静环之间的所述轴承壳体内壁上设置一环状凸缘，在所述环状凸缘与两所述轴承静环之间分别设置一减震储能体；在每一所述轴承静环的外侧壁上开设有多个所述沿轴承壳体的轴向布置的长槽，在位于每一所述长槽所对的所述轴承壳体上连接一螺钉，所述螺钉的端部伸入所述长槽中；每一所述轴承静环与所述轴承动环之间均通过两组金刚石复合片相配合，其中一圈所述金刚石复合片安装在所述轴承静环上，另一圈所述金刚石复合片安装在所述轴承动环上。

所述减震储能体为橡胶体或者弹簧。

所述马达总成包括定子、转子和硫化在所述定子内孔上的橡胶衬套，所述转子的内孔面和所述橡胶衬套的内壁面均为螺旋曲面，所述橡胶衬套具有均匀的厚度。

每一圈所述金刚石复合片均为多个沿沿圆周均匀分布的圆柱形金刚石复合片。

本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：1、本发明的整体浮动式止推轴承在轴承壳体内设置有多个轴承动环和轴承静环，其中，轴承动环紧固套接在传动轴上，轴承静环被限制在轴承壳体内，且在轴承壳体内设置有凸缘，在凸缘与轴承静环之间设置有减震储能体，因此，本发明在使用时，轴向交变冲击载荷的方向变化点由金刚石复合片滑动摩擦副的摩擦界面转移到减震储能体上，避免了直接冲击金刚石复合片，使用寿命能够大幅度地提升；同时，轴向载荷通过动环、静环、减震储能体和多个凸缘传递到轴承壳体上，大大提高了整个轴承体的轴向承载能力。2、本发明的整体浮动式止推轴承采用金刚石复合片作为滑动摩擦副，具有较强的承耐腐蚀能力和抗磨蚀能力。3、本发明的马达总成将定子的内孔面设置为螺旋曲面，因此，直接硫化在内孔面上的橡胶衬套能够呈均匀厚度，从而使橡胶衬套在工作负载下额外变形小、产热少、散热快，也能够使马达转化效率有较大的提升。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图；

图2是本发明整体浮动式止推轴承的结构示意图；

图3是本发明马达总成的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进行详细的描述。

实施例一：

如图1所示，本实施例中的螺杆钻具包括依次连接的旁通阀总成1、马达总成2、万向轴总成3和传动轴总成4，其中，传动轴总成4包括传动轴壳体41、中空的传动轴42，以及连接传动轴42与传动轴壳体41的整体浮动式止推轴承43。