[发明专利]一种柔性井下动力钻具

说明书

本发明公开了一种柔性井下动力钻具，涉及钻井技术领域，包括依次铰接连接的钻具接头、首级马达结构、至少一个串联马达结构和轴承节结构，钻具接头与首级马达结构之间、首级马达结构与串联马达结构之间、相邻的串联马达结构之间、串联马达结构与轴承节结构之间均通过一摆动结构能够实现摆动，首级马达结构与串联马达结构之间、相邻的串联马达结构之间、串联马达结构与轴承节结构之间均传动连接，钻具接头用于与钻具连接，轴承节结构用于与钻头连接。本发明的柔性井下动力钻具具有柔性特征，可以为超短半径钻进作业提供井下动力，解决了超短半径钻井技术难题，提高超钻半径钻井钻进效率。

技术领域

本发明涉及钻井技术领域，特别是涉及一种柔性井下动力钻具。

背景技术

现有的井下动力钻具长度较长、刚性较大，无法实施超短半径钻井作业。

发明内容

本发明的目的是提供一种柔性井下动力钻具，解决了现有井下动力钻具无法实现超短半径钻井的技术难题，通过采用首级马达结构和至少一个串联马达结构串联的方式达到了提高钻具弯曲能力，实现超短半径钻井作业的目的。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明提供了一种柔性井下动力钻具，包括依次铰接连接的钻具接头、首级马达结构、至少一个串联马达结构和轴承节结构，所述钻具接头与所述首级马达结构之间、所述首级马达结构与所述串联马达结构之间、相邻的所述串联马达结构之间、所述串联马达结构与所述轴承节结构之间均通过一摆动结构能够实现摆动，所述首级马达结构与所述串联马达结构之间、相邻的所述串联马达结构之间、所述串联马达结构与所述轴承节结构之间均传动连接，所述钻具接头用于与钻具连接，所述轴承节结构用于与钻头连接。

优选地，所述钻具接头与所述首级马达结构之间的所述摆动结构为第一摆动结构，所述首级马达结构与所述串联马达结构之间的所述摆动结构为第二摆动结构，相邻的所述串联马达结构之间的所述摆动结构为第三摆动结构，所述串联马达结构与所述轴承节结构之间的所述摆动结构为第四摆动结构；

所述摆动结构包括球头结构和限位球，所述球头结构的内部中空设置，所述球头结构包括球头和球杆，所述球杆的一端与所述球头连接，所述球头的外壁开设有限位球槽，所述限位球位于所述限位球槽中。

优选地，所述钻具接头包括钻具上接头和悬挂端头，所述钻具上接头设置有第一通道，所述第一通道用于钻井液的流动，所述钻具上接头的上端设置有用于与钻具连接的螺纹结构，所述悬挂端头设置在所述钻具上接头的下端，所述第一摆动结构的所述球头位于所述钻具上接头下端的内侧，所述钻具上接头的内壁设置有第一凹槽，所述第一摆动结构的所述限位球位于所述第一凹槽和所述限位球槽中。

优选地，所述首级马达结构包括首级外壳、首级主轴、首级马达定子和首级马达转子，所述首级主轴设置在所述首级外壳的内侧，所述首级主轴的下端用于与所述串联马达结构传动连接，所述首级马达定子设置在所述首级外壳的内壁上，所述首级马达转子设置在所述首级主轴的外壁，所述首级马达定子和所述首级马达转子的位置对应，所述首级外壳和所述首级主轴转动连接，所述首级外壳的上端与所述第一摆动结构的所述球杆连接，所述第二摆动结构的所述球头位于所述首级外壳下端的内侧，所述首级外壳的内壁设置有第二凹槽，所述第二摆动结构的所述限位球位于所述第二凹槽和所述限位球槽中。

优选地，所述首级外壳与所述首级主轴通过第一轴承结构转动连接，所述首级外壳的内侧设置有第一轴承座，所述第一轴承座开设有第一通道孔，所述第一通道孔用于钻井液的流动，所述第一轴承结构位于所述首级主轴与所述第一轴承座之间。

优选地，所述串联马达结构包括串联外壳、串联主轴、串联马达定子和串联马达转子，所述串联主轴设置在所述串联外壳的内侧，所述串联主轴的下端用于与相邻的所述串联马达结构或所述轴承节结构传动连接，所述串联马达定子设置在所述串联外壳的内壁上，所述串联马达转子设置在所述串联主轴的外壁，所述串联马达定子和所述串联马达转子的位置对应，所述串联外壳和所述串联主轴转动连接；