[发明专利]一种大扭矩自平衡低速涡轮钻具

摘要

本发明涉及一种非常规致密岩层钻井作业用的大扭矩自平衡低速涡轮钻具。它满足非常规致密岩层钻井作业的工艺需求。其技术特征是：内涡轮叶片组合套在芯轴外圆上部台阶轴上，螺帽和芯轴上端丝扣连接；外涡轮叶片组合置入内筒体内腔，内筒体上端和上轴承座下端丝扣连接，内筒体下端和下轴承座上端丝扣连接；传动轴上端和芯轴下端丝扣连接，传动轴下端和内钻头上端丝扣连接；传动筒上端和下轴承座下端丝扣连接，传动筒下端和外钻头上端丝扣连接；三个齿轮轴分别安装在传动筒中部三个通孔内，三个调速齿轮分别安装在三个齿轮轴上。本发明的内钻头和外钻头相对反向切削岩层，自动平衡双方的破岩扭矩，内钻头和外钻头的绝对钻速降低，输出扭矩增大。

主权项

1.一种大扭矩自平衡低速涡轮钻具，是由外壳体(1)、调心轴承a(2)、螺帽(3)、上轴承座(4)、外涡轮叶片组合(5)、内筒体(6)、内涡轮叶片组合(7)、芯轴(8)、下轴承座(9)、调心轴承b(10)、传动筒(11)、调速齿轮(12)、齿轮轴(13)、调心轴承c(14)、推力轴承a(15)、防掉端盖(16)、推力轴承b(17)、传动轴(18)、防磨套(19)、内钻头(20)和外钻头(21)构成；其特征在于：外壳体(1)上端和上部钻柱丝扣连接；芯轴(8)外圆上部设置为台阶轴，芯轴(8)下部周向均匀设置三个通孔连通芯轴(8)内外腔空间；内涡轮叶片组合(7)套在芯轴(8)外圆上部台阶轴上，螺帽(3)和芯轴(8)上端丝扣连接，螺帽(3)压紧内涡轮叶片组合(7)；外涡轮叶片组合(5)置入内筒体(6)内腔，内筒体(6)上端和上轴承座(4)下端丝扣连接，内筒体(6)下端和下轴承座(9)上端丝扣连接，上轴承座(4)和下轴承座(9)压紧外涡轮叶片组合(5)；调心轴承a(2)安装在上轴承座(4)外圆台阶面上，调心轴承b(10)安装在下轴承座(9)内孔台阶面上；传动轴(18)上端和芯轴(8)下端丝扣连接，传动轴(18)下端和内钻头(20)上端丝扣连接；传动轴(18)外圆中部设置为齿轮；传动筒(11)上端和下轴承座(9)下端丝扣连接，传动筒(11)下端和外钻头(21)上端丝扣连接；传动筒(11)内腔中部设置一圈环形凹槽，传动筒(11)内腔上部设置一圈台阶面，传动筒(11)外圆下部设置一圈台阶面，传动筒(11)中部周向均匀设置三个通孔连通内腔上部台阶面和外圆下部台阶面；三个齿轮轴(13)分别安装在传动筒(11)中部三个通孔内，三个调速齿轮(12)分别安装在三个齿轮轴(13)上，三个调速齿轮(12)均在传动筒(11)内腔中部的环形凹槽内；调心轴承c(14)安装在传动筒(11)外圆下部台阶面上；防掉端盖(16)内腔上端设置一圈凸起台阶，防掉端盖(16)和外壳体(1)下端丝扣连接；外钻头(21)内腔中部设置一圈台阶面，外钻头(21)外圆上部设置一圈台阶面，外钻头(21)外圆下部和下端面镶嵌有切削齿；推力轴承a(15)安装在外钻头(21)外圆上部台阶面上，推力轴承b(17)安装在外钻头(21)内腔中部台阶面上；内钻头(20)下部设置有射流孔连通内孔和下端面，内钻头(20)下端面镶嵌有切削齿，内钻头(20)外圆设置为台阶轴；防磨套(19)安装在内钻头(20)外圆台阶轴上，防磨套(19)由耐磨材料制成。