[实用新型]一种井下扭矩自平衡有缆钻具系统

摘要

本实用新型涉及一种井下扭矩自平衡有缆钻具系统属于钻井工程设备技术领域，该钻具系统由内外钻头组件、动力组件、内外钻头压力调节系统、泥浆循环系统和解卡系统组成，本实用新型采用内外双钻头逆向回转碎岩，实现对围岩微扰动钻进；利用动力电机的定子组、转子组分别带动外钻头和内钻头，钻头与动力系统整体实现了扭矩自平衡，对上部钻具无扭矩作用；本实用新型将动力源、泥浆循环系统和测井系统等集成到钻具上，地面只需要起下钻具用绞车设备即可实现正常的钻进、起下钻和随钻测井等作业；卡钻时，绞车上提钻具，通过解卡钻头正反转交替回转，解除卡点岩粒实现解卡。

主权项

一种井下扭矩自平衡有缆钻具系统，其特征在于：该钻具系统由内外钻头组件、动力组件、内外钻头压力调节系统、泥浆循环系统和解卡系统组成，其中内外钻头组件包括内钻头(1)、外钻头(2)、取心筒(3)、外钻头传力下接头(4)、外钻头传力上接头(5)、内外钻头密封件Ⅰ(6)、内外钻头密封件Ⅱ(7)、内钻头传力下接头(8)、内钻头传力上接头(9)和内钻头传扭杆(14)，所述内钻头(1)、取心筒(3)、内钻头传力下接头(8)、内钻头传力上接头(9)和内钻头传扭杆(14)依次丝扣连接，且取心筒(3)内径与内钻头(1)内径相匹配；所述外钻头(2)、外钻头传力下接头(4)和外钻头传力上接头(5)顺次丝扣连接；所述内外钻头密封件Ⅰ(6)和内外钻头密封件Ⅱ(7)构成内外钻头滑动密封副，该内外钻头滑动密封副位于外钻头传力上接头(5)和内钻头传力下接头(8)之间，其与外钻头传力上接头(5)及内钻头传力下接头(8)紧密滑动配合；其中动力组件包括动力电机转子组(10)、动力系统轴承密封圈(11)、动力系统下密封件(12)、动力系统轴承(13)、动力电机定子组(15)及动力系统上密封件(16)，所述动力电机转子组(10)与动力电机定子组(15)分别与动力系统轴承(13)连接，其中动力电机转子组(10)的内孔上设置有键槽，动力电机转子组(10)通过键槽与内钻头传扭杆(14)连接，动力电机定子组(15)、动力系统下密封件(12)、外钻头传力上接头(5)及外钻头传力下接头(4)顺次丝扣连接；所述动力系统下密封件(12)与外钻头传力上接头(5)丝扣连接，且动力系统下密封件(12)与动力系统轴承密封圈(11)配合构成下密闭腔体；所述动力系统上密封件(16)与外钻头传压接头(17)丝扣连接，且动力系统上密封件(16)与动力系统轴承密封圈(11)配合构成上密闭腔体；其中内外钻头压力调节系统与地面数据终端通过数据线通信连接，内外钻头压力调节系统包括内钻头压力调节组件和外钻头压力调节组件两部分，且内钻头压力调节组件和外钻头压力调节组件通过压力调节扶正套(29)丝扣连接；所述内钻头压力调节组件由内钻头传压接头(21)、内钻头传压机构防脱外套(22)、内钻头传压不传扭轴承(23)、内钻头压力传感器(24)、压力调节内钻头传力扶正件(31)及压力调节结构(32)组成，且压力调节结构(32)、压力调节内钻头传力扶正件(31)、内钻头压力传感器(24)、内钻头传压接头(21)和内钻头传压机构防脱外套(22)自上而下顺次丝扣连接；所述内钻头传压不传扭轴承(23)内圈与内钻头传压接头(21)连接，内钻头传压不传扭轴承(23)外圈与内钻头传压机构防脱外套(22)连接；所述外钻头压力调节组件由外钻头传压接头(17)、外钻头传压机构防脱外套(18)、外钻头传压不传扭轴承(19)、外钻头传压杆(20)、外钻头压力传感器(26)及压力调节外壳(30)组成，且压力调节外壳(30)、外钻头压力传感器(26)、外钻头传压杆(20)、外钻头传压机构防脱外套(18)及外钻头传压接头(17)自上而下顺次丝扣连接，其中压力调节外壳(30)与泥浆循环系统上接头(33)丝扣连接；所述外钻头传压不传扭轴承(19)的内圈与外钻头传压接头(17)连接，外钻头传压不传扭轴承(19)的外圈与外钻头传压杆(20)连接；所述内外传感器密封圈(25)置于内钻头压力传感器(24)和外钻头压力传感器(26)之间；所述内钻头动力传压密封圈(27)位于调节内钻头传力扶正件(31)及内钻头压力传感器(24)之间；所述压力调节密封压套(28)位于压力调节外壳(30)和外钻头压力传感器(26)之间；其中泥浆循环系统包括泥浆循环系统下接头(33)、泥浆循环系统(35)、泥浆循环系统外壳(36)和泥浆循环系统上接头(37)，且泥浆循环系统下接头(33)、泥浆循环系统外壳(36)和泥浆循环系统上接头(37)顺次丝扣连接，其中泥浆循环系统下接头(33)与压力调节外壳(30)丝扣连接，泥浆循环系统上接头(37)与解卡系统下接头(38)丝扣连接；所述泥浆循环系统(35)位于浆循环系统下接头(33)和泥浆循环系统上接头(37)之间；所述循环系统密封圈(34)设置在泥浆循环系统下接头(33)和泥浆循环系统(35)之间；其中解卡系统包括解卡系统下接头(38)、随钻测井系统(39)、解卡系统转子接头(40)、解卡系统下密封件(41)、解卡系统密封圈(42)、解卡系统扶正轴承(43)、解卡系统转子组(44)、解卡系统定子组(45)、解卡系统上密封件(46)、解卡系统钻头(47)、线缆及保护外套(48)和泥浆循环中心管(49)，所述解卡系统下接头(38)、随钻测井系统(39)、解卡系统转子接头(40)和解卡系统转子组(44)顺次丝扣连接；所述解卡系统下密封件(41)、解卡系统定子组(45)、解卡系统上密封件(46)及解卡系统钻头(47)顺次丝扣连接；所述解卡系统转子接头(40)、解卡系统下密封件(41)间隙配合；所述解卡系统转子组(44)和解卡系统定子组(45)分别与解卡系统扶正轴承(43)连接；所述解卡系统转子组(44)和解卡系统下密封件(41)之间设置有解卡系统密封圈(42)，解卡系统转子组(44)和解卡系统上密封件(46)之间设置有解卡系统密封圈(42)；所述线缆及保护外套(48)和泥浆循环中心管(49)分别与解卡系统上密封件(46)丝扣密封连接。