[实用新型]一种耐高温长寿命全金属螺杆钻具

说明书

技术领域

本实用新型属于石油钻井技术领域，尤其是涉及一种耐高温长寿命全金属螺杆钻具。

背景技术

随着油气勘探开发的发展，特殊油气开发区块的工艺环境日趋复杂，而钻井工程中目前广泛应用的常规螺杆钻具，因其定子采用耐温、耐油和耐磨损性能相对薄弱的橡胶材料，在钻井施工过程中容易受到钻井液体系、井底温度、固控系统等因素影响。为满足微井眼钻井、开窗侧钻、鱼骨井、大位移井、高含盐腐蚀性钻井液井以及6000m以上深井开发需要，有必要进行全金属定转子螺杆钻具的研究。

发明内容

有鉴于此，本实用新型旨在提出一种耐高温长寿命全金属螺杆钻具，以有效地保障在深度超过6000m，井底温度达180℃以上的深井钻井生产需求；可以大大缩短了建井周期、节约生产成本，同时也提高了深井、高温井钻井生产的安全性，达到螺杆钻具的耐高温、长寿命要求。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种耐高温长寿命全金属螺杆钻具，包括依次螺纹连接的旁通阀总成、防掉总成、马达总成、万向轴总成和传动轴总成；

所述旁通阀总成包括阀体、阀芯、阀套、弹簧、弹簧挡圈、旁通口挡圈、筛板和隔板；

所述阀体的中部设有上下贯通的阀腔，该阀体的下端外侧设有连接外螺纹；

所述阀芯上端直径大于下端，该阀芯的上端可滑动卡设在所述阀腔的中部，该阀芯的下端与所述阀套的内壁可滑动固定连接；

所述阀套固设在所述阀腔中，所述弹簧套设在所述阀芯上，并卡设在阀芯上端与阀套上端之间的部位；

所述弹簧挡圈固设在所述阀腔中，并位于所述阀套的下端，且该弹簧挡圈位于所述连接外螺纹的上部；

所述阀体的侧壁上位于所述阀套的上端并与所述阀芯相对的部位设有旁通口，所述旁通口上依次固设有旁通口挡圈、筛板和隔板。

进一步的，所述防掉总成包括防掉短节、固定板、防掉螺母、防掉接头和防掉环；

所述防掉短节呈圆筒状，该防掉短节的上端通过位于其上端的螺纹连接头与所述阀体的下端螺纹连接，该防掉短节内靠近所述螺纹连接头的下端的内壁上固设有一中心设有通孔的固定板，所述固定板与所述防掉短节的中心轴线垂直；

所述固定板的下端面的中心固设有一防掉螺母，所述防掉螺母与呈杆状的防掉接头的上端螺纹连接，且该防掉螺母与防掉接头的中心设有与所述通孔连通的流体通道；

所述防掉环固设在所述防掉短节的下端，所述防掉接头穿过所述防掉环与所述马达总成配合连接。

进一步的，所述马达总成包括转子和定子，所述定子与转子的啮合曲线为短幅内摆线的外等距曲线线型。

进一步的，所述万向轴总成包括万向轴壳体、上活铰接头、连杆和下活铰接头；

所述上活铰接头的上端与所述马达总成的转子螺纹连接，下端与所述连杆的上端球铰接；

所述连杆的下端与所述下活铰接头的上端球铰接，所述下活铰接头的下端与所述传动轴总成的传动轴螺纹连接；

所述万向轴壳体套设在所述上活铰接头、连杆和下活铰接头的外侧，其上端与所述马达总成的定子螺纹连接，下端与所述传动轴总成的传动轴壳体螺纹连接。

进一步的，所述传动轴总成包括传动轴和传动轴壳体；

所述传动轴包括传动轴主体和水帽，所述水帽的上端和下端均设有一内螺纹连接孔，该水帽的中心设有一贯穿两所述内螺纹连接孔内底面的水腔，所述水腔的侧壁上开设有贯穿该侧壁且外端开口倾斜向上的连通通道，所述水帽的下端与所述传动轴主体的上端螺纹连接；

所述传动轴主体的中心开设有一贯穿该传动轴主体并与所述水腔连通的输送通道。

进一步的，所述连通通道的倾斜角度范围为30度到60度。

进一步的，所述连通通道环绕所述水腔均匀开设有多个。

进一步的，所述旁通阀总成、防掉总成、马达总成、万向轴总成和传动轴总成均有金属材料制成。

相对于现有技术，本实用新型所述的耐高温长寿命全金属螺杆钻具具有以下优势：

(1)本实用新型所述的耐高温长寿命全金属螺杆钻具，旁通阀总成中阀体上的弹簧挡圈的位置进行移动改进，增强阀体外螺纹的抗扭强度，同时能有效预防螺纹断裂，便于打捞落鱼。

(2)本实用新型所述的耐高温长寿命全金属螺杆钻具，万向轴总成采用球铰接式万向轴结构代替了传统的花瓣式万向轴结构，有效改善了传统的花瓣式万向轴结构导致的不能承受较大的推力、磨损较快、易腐蚀且不能适应飞速发展的可调弯壳体螺杆钻具的弊端，大大提高了万向轴总成的寿命。