[发明专利]一种扭矩平衡井下动力钻具

说明书

本发明涉及一种扭矩平衡井下动力钻具，包括马达头、上螺杆马达总成、下螺杆马达总成、扭矩平衡总成和钻头总成。本发明通过扭矩平衡总成将上螺杆马达和下螺杆马达的扭矩分别输出，并分别带动钻头进行破岩，从而通过扭矩的转向不同而使钻柱所受到的扭矩平衡。

技术领域

本发明涉及一种用于油、气藏开发钻井过程中使用的扭矩平衡井下动力钻具。

背景技术

在油气田钻井开发过程中，需要钻头的旋转运动来破坏地层，以形成地面到目标储层的通道。钻头的旋转运动通常通过钻杆进行传输，随着钻井深度的增加，其整个钻柱的刚度将降低，增加了钻杆在该过程中，受到扭矩和钻压的作用时容易产生屈曲和失稳，特别是在定向井、水平井的钻进中，钻杆和井壁相接触，从而增加钻柱与井壁之间的摩擦力，需要更大的钻压，来克服二者之间的摩擦力，使得钻柱更容易产生失稳，造成钻井效率低，井眼轨迹差的现象，因此迫切需要一种井下工具来减少钻柱所受的扭矩。

发明内容

本发明的目的：发明涉及一种用于油、气藏开发钻井过程中使用的扭矩平衡井下动力钻具，能够平衡钻井过程钻柱所承受的扭矩。

为达到上述目的，本发明采取的技术方案是：

一种扭矩平衡井下动力钻具，包括马达头、上螺杆马达总成、下螺杆马达总成、扭矩平衡总成和钻头总成，所述马达头的左端与钻柱连接，马达头的右端与上螺杆马达总成连接，下螺杆马达总成的左端与上螺杆马达总成连接，右端与扭矩平衡总成连接，钻头总成与扭矩平衡总成连接。

所述马达头由上接头和旁通阀组成；所述上螺杆马达总成由上螺杆马达、上万向轴、外齿传动轴、外齿传动轴轴承Ⅰ、外齿传动轴轴承Ⅱ、传动轴填料Ⅰ、上环形堵丝Ⅰ、传动轴填料Ⅱ、上环形堵丝Ⅱ、上壳体Ⅰ、上壳体Ⅱ、双齿轮传动轴、上壳体Ⅲ组成。

所述下螺杆马达总成由下螺杆马达、下万向轴、下传动轴、下传动轴轴承Ⅰ、下环形堵丝Ⅰ、下传动轴填料Ⅰ、轴承座、轴承、下壳体Ⅰ、下壳体Ⅱ、套筒组成。

所述扭矩平衡总成由内齿传动轴、内齿传动轴轴承Ⅰ、下传动轴轴承Ⅱ、内齿传动轴轴承Ⅱ、内齿传动轴轴承Ⅲ、内齿传动轴填料Ⅰ、内齿传动轴填料Ⅱ、下传动轴填料Ⅱ、下环形堵丝Ⅰ、下环形堵丝Ⅱ、下环形堵丝Ⅲ、下壳体组成。

所述钻头总成由扩眼钻头和领眼钻头组成。

所述上螺杆马达、所述上万向轴和所述外齿传动轴依次连接；所述外齿传动轴为中空的阶梯轴，其左端有通液孔，中部有外啮合齿；所述双齿轮传动轴的两端具有齿轮；所述上壳体Ⅰ为筒体，其中部有矩形通孔；所述外齿传动轴安置于所述上壳体Ⅰ的内部，且所述外齿传动轴的外啮合齿通过所述上壳体Ⅰ的矩形通孔与所述双齿轮传动轴上左端的齿轮相啮合。所述外齿传动轴轴承Ⅰ安置于所述外齿传动轴的左端外侧，并在所述外齿传动轴和上壳体Ⅰ之间；所述外齿传动轴轴承Ⅱ安置于所述外齿传动轴的右端外侧，并在所述外齿传动轴和上壳体Ⅰ之间；所述上壳体Ⅰ的左端部内侧还有内螺纹，所述上环形堵丝Ⅰ与所述上壳体Ⅰ的左端部内侧的螺纹处相连接，所述传动轴填料Ⅰ安置于所述上环形堵丝Ⅰ的右侧，并在所述上壳体Ⅰ、所述上环形堵丝Ⅰ和所述外齿传动轴三者形成的空间内；所述上壳体Ⅱ为空心圆柱体，其左端与上壳体Ⅰ的右端相连接，所述上壳体Ⅱ为空心圆柱体，其右端部内侧还有内螺纹，所述上环形堵丝Ⅱ与所述上壳体Ⅱ右端部内侧的螺纹相连接，所述传动轴填料Ⅱ安置于所述上环形堵丝Ⅱ的左侧，并在所述上壳体Ⅱ、所述上环形堵丝Ⅱ和所述外齿传动轴形成的空间内。