[发明专利]一种提高螺杆钻具抗冲击能力的方法及螺杆钻具结构

摘要

本发明公开了一种提高螺杆钻具抗冲击能力的方法及结构，其方法是在传统螺杆钻具的基础上重新设计万向轴总成和减震传动轴总成，提高螺杆钻具的总体抗冲击能力。其结构包括采用椭圆形传动球；采用串轴承，并在串轴承两端设置碟簧组；设置行程间隙δ实现过载保护；将万向部件密封在润滑油中，延长万向节使用寿命1.5倍。本发明结构简单，安全可靠，不仅能够实现常规螺杆钻具的旋转钻进及弯壳体定向钻进功能，同时还特别适用于钻井现场需要超大钻压钻进、钻头跳钻震动剧烈的钻井场合，在钻井平台上司钻有意或者无意突然顿钻时，不会导致钻压瞬时突然增大而对钻头和钻柱造成破坏，有效提高了螺杆钻具和钻头的寿命，从而有效提高钻井速度和效率。

主权项

一种提高螺杆钻具抗冲击能力的方法，其特征在于：该方法通过对螺杆钻具中的万向轴总成和减震传动轴总成的改进提高螺杆钻具的总体抗冲击能力；万向轴总成中的传动球采用椭圆球；并将现有技术中的承压球和球座与球铰连杆合为一体，同时对与传动球、上球铰接头和下球铰接头接触的连接的内球面进行耐磨强化处理；同时通过橡胶密封套在传动球周围形成油腔；提高万向轴总成使用寿命和传动可靠性；减震传动轴总成采用串轴承将传递扭矩的螺杆传动轴与传动轴外筒连接，通过串轴承提高螺杆钻具承受轴向压力的性能；在串轴承两端分别设置碟簧组，通过碟簧组将轴向压力缓冲后传递给串轴承，以减缓串轴承所承受的冲击力；取消现有技术中分体的下TC轴承动圈，直接在螺杆传动轴与下TC轴承静圈接触部位敷焊硬质合金层替代现有技术中分体的下TC轴承动圈，实现螺杆传动轴直径尺寸的最大化，提高螺杆传动轴抗冲击能力的刚度要求；通过在螺杆传动轴下部大头上部的端面与下TC轴承静圈下端面之间设置轴向行程间隙δ，限制施加在串轴承上的最大轴向压力，实现串轴承的过载保护；通过在下TC轴承静圈端面设有圆弧水槽构成开放式润滑结构，确保泥浆始终能够对硬质合金层和串轴承进行冷却和润滑。