[发明专利]一种页岩气钻进式取心液压马达

说明书

本发明公开一种页岩气钻进式取心液压马达，包括扭矩输出齿轮轴、扭矩输出齿轮轴前后端外侧的压盖密封组件、压盖密封组件外侧的壳体组件；壳体组件包括后壳体、与后壳体贴合设置的中间壳体及与中间壳体贴合设置的前壳体，中间壳体与后壳体、前壳体贴合处设置有带挡圈O型密封圈；扭矩输出齿轮轴啮合设置有空转齿轮轴，空转齿轮轴两端设置有滚针轴承，空转齿轮轴通过滚针轴承转动连接在后壳体、前壳体内,扭矩输出齿轮轴为中空结构；扭矩输出齿轮轴远离后壳体的一端设置有整体式取心钻头，整体式取心钻头远离后壳体的一端内壁活动设置有岩心卡箍。本发明提供一种尺寸小、承受钻压的同时提供高扭矩、高耐受恶劣井下环境的取心液压马达。

技术领域

本发明涉及地质勘探设备领域，尤其涉及一种页岩气钻进式取心液压马达。

背景技术

页岩气的勘探开采进程中，岩样取心是关键环节。工程人员使用岩样取心技术获取地下岩层的岩心样品，测试地下岩石储层的岩性、物性等性质，其可获得所钻井段岩石层性质的有效数据，有利于提升页岩气钻遇成功率，实现高效率开发，降低钻完井费用。旋转式井壁取心技术是一种新式岩样取心方式，其拥有井下作业便利、效率高、花费少等优势，为页岩气储层的低成本、高效勘探开采提供了新的岩样取心方式。页岩气长水平段旋转式井壁取心机器人集成了井下牵引器和旋转式井壁取心仪二者的全部功能，具备井下自主爬行、智能定位、大直径取心、密闭储心等能力，解决了页岩气长水平段岩样取心困难问题。

页岩气长水平段旋转式井壁取心用取心马达是页岩气长水平段旋转式井壁取心机器人的核心部件，在取心马达扭矩输出齿轮轴的前端连接有大直径孕镶金刚石取心钻头；取心马达实时地对大直径孕镶金刚石取心钻头提供轴向钻进压力、剪切扭矩和径向折心力，最终达到钻井取心的目的。

取心马达的综合性能将直接影响页岩气长水平段旋转式井壁取心机器人的井下钻井取心效率。与此同时，页岩气长水平段旋转式井壁取心机器人的井下工作环境苛刻，工作空间很小(井径200.5～444.5mm)、高温(100℃)、高压(60MPa)、高腐蚀。

在上述苛刻复杂的工作环境下，页岩气长水平段旋转式井壁取心机器人用取心马达的自身的综合性能、体积大小和井下恶劣环境耐受能力都是工程技术人员需要解决的技术瓶颈。如何确保获取大直径岩心的前提下，缩小齿轮液压马达的体积，提高齿轮液压马达的综合性能和井下耐受能力，目前已经成为了本领域工程技术人员迫切解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种页岩气钻进式取心液压马达，以解决上述问题，提供一种尺寸小、承受钻压的同时提供高扭矩、高耐受恶劣井下环境的取心液压马达。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种页岩气钻进式取心液压马达，包括扭矩输出齿轮轴、套接在所述扭矩输出齿轮轴前后端外侧的压盖密封组件、套接在所述压盖密封组件外侧的壳体组件；

所述壳体组件包括后壳体、与所述后壳体贴合设置的中间壳体及与所述中间壳体贴合设置的前壳体，所述中间壳体设置在所述后壳体、前壳体之间，所述中间壳体与所述后壳体、前壳体贴合处设置有带挡圈O型密封圈；

所述扭矩输出齿轮轴啮合设置有空转齿轮轴，所述空转齿轮轴两端设置有滚针轴承，所述空转齿轮轴通过所述滚针轴承转动连接在所述后壳体、前壳体内,所述扭矩输出齿轮轴为中空结构；

所述扭矩输出齿轮轴远离所述后壳体的一端设置有整体式取心钻头，所述整体式取心钻头远离所述后壳体的一端内壁活动设置有岩心卡箍。

优选的，所述压盖密封组件包括嵌入所述后壳体后端的后压盖和嵌入所述前壳体前端的前压盖，所述后压盖内侧壁沿钻进方向依次设置有齿形滑环组合式密封和格来圈，所述前压盖内侧壁沿钻进方向依次设置所述格来圈、齿形滑环组合式密封，所述齿形滑环组合式密封和所述格来圈套接在所述扭矩输出齿轮轴外侧，所述后压盖、前压盖外侧分别套接有所述带挡圈O型密封圈。