[实用新型]一种适用于深部钻探的井下动力钻具

说明书

一种适用于深部钻探的井下动力钻具，包括上接头和下接头，在上下接头之间设有动力装置和传动轴，动力装置包括装配筒和套装在转动轴上的数套串联连接的全金属非圆行星齿轮液压马达机构，全金属非圆行星齿轮液压马达机构设有非圆行星齿轮节和配流盘，配流盘设有连通非圆行星齿轮节高压腔的入流口和连通非圆行星齿轮节低压腔的出流口，入流口、出流口之间设有环形连通沟槽，配流盘、非圆行星齿轮节的外周由装配筒周向限位，高压液体由入流口进入非圆行星齿轮节推动传动轴转动、再从出流口流出。本实用新型可满足井下高温工作条件的要求，可实现较大扭矩的输出，且具有结构简单、易于实现的特点。

技术领域

本实用新型涉及一种用于钻探施工的钻具，特别是适用于深部钻探的井下动力钻具。

背景技术

井下动力钻具是作为定向井、多支井、大斜度井、水平井及救援井的最佳钻井工具之一，在钻探施工中得到了广泛的应用。井下动力钻具在提高机械钻速、增加单只钻头进尺、减少每米钻井成本、实现井身轨迹的定向控制和快速准确中靶以及确保井身质量和钻井安全性等方面，与传统的转盘钻井相比，具有极大的优越性。目前井下动力钻具主要有容积式螺杆钻具和叶片式涡轮钻具，其中螺杆钻具虽然可以实现较大的工作扭矩，但是橡胶定子耐高温性差、转子偏心振动大、工作寿命短；涡轮钻具优点是耐高温性能好，缺点是扭矩小、转速高，工作时需要配合使用减速器，结构零部件多。随着地球深部探测工程的推进和干热岩勘查开发的进行，对井下动力钻具的耐高温性能和扭矩输出提出了更高的要求，而传统井下动力钻具已不能同时满足这些要求。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对现有技术之弊端，提供一种耐高温性能好、结构简单的适用于深部钻探的井下动力钻具。

本实用新型所述问题是以下述技术方案解决的：

一种适用于深部钻探的井下动力钻具，包括上接头和下接头，在上下接头之间设有动力装置和传动轴，动力装置驱动传动轴转动，动力装置包括装配筒和套装在转动轴上的数套串联连接的全金属非圆行星齿轮液压马达机构，所述全金属非圆行星齿轮液压马达机构设有非圆行星齿轮节和配流盘，配流盘设有连通非圆行星齿轮节高压腔的入流口和连通非圆行星齿轮节低压腔的出流口，入流口、出流口之间设有环形连通沟槽，配流盘、非圆行星齿轮节的外周由装配筒周向限位，高压液体由入流口进入非圆行星齿轮节推动传动轴转动、再从出流口流出。

上述适用于深部钻探的井下动力钻具，动力装置设有N个非圆行星齿轮节、N+1个配流盘，非圆行星齿轮节和配流盘间隔设置，动力装置的首端和末端为配流盘，相邻非圆行星齿轮节和配流盘之间端面金属密封接触，位于首端的配流盘仅设置入流口，位于末端的配流盘仅设置出流口。

上述适用于深部钻探的井下动力钻具，装配筒的两端分别连接上导流体的下部和下导流体的上部，上接头经旁通阀连接上导流体的上部，下导流体的下部连接固定接头；传动轴下端连接过流轴，过流轴设有通流孔，过流轴下端连接下接头，液体经上导流体、配流盘的入流口进入非圆行星齿轮节，经配流盘的出流口、下导流体，过流轴、进入下接头的孔内，从钻头水眼经过环空返出井口。

上述适用于深部钻探的井下动力钻具，装配筒内壁沿轴向设有限位槽，配流盘外壁设有匹配嵌入限位槽的凸起。

上述适用于深部钻探的井下动力钻具，非圆行星齿轮节包括太阳轮、行星轮和内齿圈，太阳轮套装在传动轴上，太阳轮与传动轴花键连接，内齿圈外壁设有匹配嵌入限位槽的凸起。

上述适用于深部钻探的井下动力钻具，下接头套装上滑动轴承，推力轴承、下滑动轴承，固定接头连接下导流体的下端，下滑动轴承位于固定接头和下接头之间。

上述适用于深部钻探的井下动力钻具，传动轴上端设有调节弹簧和触压调节弹簧的螺母。