專利名稱：一種具有軸向爬行功能的減摩降阻工具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于氣體鉆大位移井或水平井，具有軸向爬行功能的減摩降阻工具，用于油氣田鉆井工程。
背景技術(shù)：
大位移井和水平井技術(shù)的應(yīng)用大大提高單井產(chǎn)量和油氣田采收率，降低了油氣開發(fā)成本，但鉆進(jìn)時(shí)一個(gè)重要特征——高摩阻、高扭矩，導(dǎo)致水平段長度受限。氣體鉆井技術(shù)能大幅縮短建井周期、保護(hù)油氣層。氣體鉆井技術(shù)與水平井、大位移井技術(shù)結(jié)合產(chǎn)生的氣體鉆水平井、大位移井技術(shù)是非常規(guī)油氣藏、邊際油氣藏開發(fā)的有力手段，但該技術(shù)在鉆井過程中會(huì)遭遇更高的摩阻和扭矩，抑制了該項(xiàng)技術(shù)的廣泛應(yīng)用。 提高氣體鉆大位移井、水平井的延伸能力以及有效的降低摩阻扭矩是該結(jié)合技術(shù)成功的關(guān)鍵。因此設(shè)計(jì)發(fā)明了一種用于氣體鉆大位移井或水平井，具有軸向爬行功能的減摩降阻工具。常規(guī)減摩降阻工具分為旋轉(zhuǎn)和非旋轉(zhuǎn)兩大類，主要包括非旋轉(zhuǎn)鉆桿保護(hù)器、鉆桿軸承短節(jié)、DSTR短節(jié)、低鉆桿扭矩及各種井下振動(dòng)器、牽引器、助推器等，減磨降阻機(jī)理是通過此類工具降低鉆桿在轉(zhuǎn)動(dòng)摩擦中的有效接觸尺寸，減小有效接觸點(diǎn)處的摩擦阻力。本發(fā)明立足于材料力學(xué)、工程力學(xué)和空氣動(dòng)力學(xué)，通過合理的設(shè)計(jì)，不僅降低鉆桿在轉(zhuǎn)動(dòng)摩擦中的有效尺寸，減小有效接觸點(diǎn)處的摩擦阻力，同時(shí)結(jié)合牽引器的原理牽引工具軸向前進(jìn)，王動(dòng)爬彳丁，有效地提聞鉆柱在井眼中的延伸能力。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的提供一種具有提高鉆柱井下延伸能力、減小摩擦阻力的工具，特別提出一種氣體鉆大位移井或水平井用的具有軸向爬行功能的減摩降阻工具。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明解決此技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一種具有軸向爬行功能的減摩降阻工具，主要由上接頭、上錐體、外套筒、蝸桿芯軸、下錐體、下接頭、蝸輪、蝸輪傳動(dòng)軸、支架、摩擦式超越離合器、爬行輪定位內(nèi)襯、爬行輪、左斜齒輪、右斜齒輪、爬行輪傳動(dòng)軸和蓋板等組成，通過蝸桿芯軸、蝸輪、摩擦式超越離合器、左斜齒輪、右斜齒輪和爬行輪的組合傳動(dòng)作用，使該工具在鉆進(jìn)過程中具有主動(dòng)軸向爬行的功能。蝸桿芯軸與蝸輪嚙合，將鉆柱鉆進(jìn)時(shí)的扭矩能量部分轉(zhuǎn)換成工具軸向爬行的動(dòng)力。蝸桿芯軸轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)蝸輪轉(zhuǎn)動(dòng),通過蝸輪傳動(dòng)軸帶動(dòng)摩擦式超越離合器轉(zhuǎn)動(dòng),摩擦式超越離合器將動(dòng)力傳遞到左斜齒輪和右斜齒輪，最后經(jīng)過爬行輪傳動(dòng)軸帶動(dòng)爬行輪向前運(yùn)動(dòng)。進(jìn)一步的給出扭矩傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的連接關(guān)系，蝸桿芯軸與蝸輪嚙合，蝸輪和摩擦式超越離合器固定于蝸輪傳動(dòng)軸的兩端，蝸輪傳動(dòng)軸安裝于兩固定支架上，兩個(gè)支架固定在外套筒內(nèi)，通過蝸桿芯軸、蝸輪和蝸輪傳動(dòng)軸把扭矩傳遞到摩擦式超越離合器，形成扭矩傳動(dòng)機(jī)構(gòu)；
進(jìn)一步的給出爬行機(jī)構(gòu)的連接關(guān)系，蝸輪傳動(dòng)軸上固定的摩擦式超越離合器同時(shí)與左斜齒輪和右斜齒輪嚙合；左斜齒輪和一個(gè)爬行輪固定于一根爬行輪傳動(dòng)軸的兩端，右斜齒輪和另一個(gè)爬行輪固定于另一根爬行輪傳動(dòng)軸的兩端；左斜齒輪、右斜齒輪、兩根爬行輪傳動(dòng)軸和兩個(gè)爬行輪均設(shè)置在爬行輪定位內(nèi)襯中，爬行輪定位內(nèi)襯放在設(shè)于外套筒上的孔中并用螺釘固定，爬行輪定位內(nèi)襯上設(shè)置蓋板；摩擦式超越離合器轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)同時(shí)帶動(dòng)兩個(gè)爬行輪向前運(yùn)動(dòng)，形成爬行機(jī)構(gòu)，提供爬行能力。摩擦式超越離合器為單向旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，當(dāng)上提鉆柱時(shí)，爬行輪反轉(zhuǎn)但不會(huì)傳遞扭矩到蝸輪芯軸和鉆柱。優(yōu)選的一個(gè)方案為，蝸桿芯軸與按相位角120°分布的三個(gè)蝸輪嚙合，形成三組扭矩傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，在外套筒上設(shè)置具有相位角為120°的三個(gè)相同的孔，每個(gè)孔中安裝一組爬行輪定位內(nèi)襯，這樣的設(shè)置可以保證爬行輪在任意周向方位與井壁接觸，牽引鉆柱軸向前進(jìn)。將爬行輪定位內(nèi)襯放入孔中并用螺釘固定，左斜齒輪和一個(gè)爬行輪固定于一根爬行輪傳動(dòng)軸兩端，右斜齒輪和另一個(gè)爬行輪固定于另一個(gè)根爬行輪傳動(dòng)軸兩端，接著分別將兩組爬行輪傳動(dòng)軸放置于定位內(nèi)襯中，讓左斜齒輪和右斜齒輪同時(shí)與摩擦式超越離合器嚙合，加上蓋板，爬行輪定位內(nèi)襯與蓋板用螺釘固定。摩擦式超越離合器和蝸輪同時(shí)固定于蝸輪傳動(dòng)軸兩端，最后將蝸桿芯軸旋轉(zhuǎn)進(jìn)圓套筒內(nèi)，讓蝸輪與蝸桿嚙合，以提供爬行動(dòng)力。當(dāng)摩擦式超越離合器轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，扭矩通過左斜齒輪和右斜齒輪傳遞到爬行輪傳動(dòng)軸，最后帶動(dòng)爬行輪向前轉(zhuǎn)動(dòng)，形成爬行機(jī)構(gòu)，起到減摩降阻，主動(dòng)軸向爬行，牽引鉆柱軸向前進(jìn)的功效。本發(fā)明是一種具有軸向爬行功能的減摩降阻工具，為了達(dá)到蝸桿芯軸隨鉆柱旋轉(zhuǎn)而外套筒相對(duì)靜止的效果，上接頭和下接頭內(nèi)部分別通過螺紋與蝸桿芯軸連接，上接頭和下接頭外部分別與上錐體和下錐體通過動(dòng)密封機(jī)構(gòu)連接，外套筒兩端分別與上錐體和下錐體通過鍵槽固定；保證上錐體、外套筒和下錐體在鉆柱轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)相對(duì)靜止，減小鉆柱扭矩；爬行輪使外套筒與井壁的滑動(dòng)摩擦變成滾動(dòng)摩擦，減小摩擦阻力。本發(fā)明上接頭兩端均為母接頭，一端連接鉆桿，另一端連接蝸桿芯軸；而下接頭兩端則為一公一母接頭，公接頭接鉆桿，母接頭固定蝸桿芯軸；同時(shí)，上下接頭外部具有臺(tái)階，能將上下錐體與外套筒扣緊，以達(dá)到將鉆桿的扭矩傳遞給蝸桿芯軸并且越扭越緊的效果。本發(fā)明提供的具有軸向爬行功能的減摩降阻工具，結(jié)構(gòu)優(yōu)化后的上錐體和下錐體的斜面錐度均為18°，在上下錐體斜面及表面噴涂硬質(zhì)合金層，提高該工具抗磨損和抗沖蝕能力，延長工具的使用壽命。本發(fā)明外套筒內(nèi)安裝的蝸桿芯軸、蝸輪、摩擦式超越離合器和蝸輪傳動(dòng)軸的組合，具有單向運(yùn)動(dòng)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。蝸桿芯軸不但能夠傳遞軸向拉伸和壓縮力，也能傳遞扭矩。上接頭與蝸桿芯軸螺紋連接傳遞鉆進(jìn)扭矩和軸向壓力，同時(shí)配合外套筒和下接頭與安裝動(dòng)密封機(jī)構(gòu)的硬質(zhì)合金上下錐體形成卡緊機(jī)構(gòu)，上下錐體通過鍵槽卡死外套筒。蝸桿芯軸與按相位角120°分布的三個(gè)蝸輪嚙合時(shí)，通過三個(gè)蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)、蝸輪傳動(dòng)軸和爬行輪傳動(dòng)軸單向傳遞扭矩于爬行輪，形成軸向爬行機(jī)構(gòu)。旋轉(zhuǎn)鉆進(jìn)時(shí)，鉆柱帶動(dòng)軸向爬行機(jī)構(gòu)主動(dòng)向前爬行，外套筒不轉(zhuǎn)動(dòng)，牽引鉆柱軸向前進(jìn)。本發(fā)明具有軸向爬行、減摩降阻、提高大位移井或水平井鉆柱延伸能力的效能。本發(fā)明具有的有益效果是由于外套筒相對(duì)靜止，該套筒內(nèi)傳動(dòng)裝置不僅降低了鉆柱扭矩，更能在旋轉(zhuǎn)鉆進(jìn)時(shí)將鉆柱的扭矩部分轉(zhuǎn)化為鉆柱軸向前進(jìn)的動(dòng)力，提高定向井及水平井延伸能力、降低摩阻和扭矩。而當(dāng)上提鉆柱時(shí)，由于摩擦式超越離合器為單向機(jī)構(gòu)，爬行輪的反轉(zhuǎn)并不會(huì)對(duì)鉆柱產(chǎn)生反向扭矩。本發(fā)明外套筒上安裝的爬行輪是通過蓋板經(jīng)螺釘固定在定位內(nèi)襯里的，爬行輪磨損后只需更換新爬行輪，而外套筒、爬行輪定位內(nèi)襯以及蓋板可以繼續(xù)使用，有利于降低鉆井成本。本發(fā)明可以根據(jù)不同地層換用不同的爬行輪以提高爬行效率。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的具有軸向爬行功能的減摩降阻工具，在鉆進(jìn)時(shí)外套筒相對(duì)靜止，減小了扭矩；爬行輪不僅能夠降低鉆進(jìn)時(shí)的摩擦阻力，還能將鉆柱旋轉(zhuǎn)時(shí)的扭矩轉(zhuǎn)換成爬行輪向如爬行的動(dòng)力；提升鉆井效率的同時(shí)牽引鉆柱如進(jìn)，提聞了氣體鉆大位移井或水平井的延伸能力。本發(fā)明為氣體鉆大位移井或水平井技術(shù)提供了一種新的裝備。


圖1是本發(fā)明具有軸向爬行功能的減摩降阻工具的三維視圖。圖2是本發(fā)明具有軸向爬行功能的減摩降阻工具的結(jié)構(gòu)視圖。圖3是圖2中位置A局部放大示意圖。圖4是圖2中B-B視圖，為本發(fā)明傳動(dòng)機(jī)構(gòu)示意圖。圖5是圖1中A-A視圖，為本發(fā)明爬行機(jī)構(gòu)示意圖。圖6是圖2中位置B局部放大示意圖。圖7是圖5中位置C局部放大示意圖。圖中標(biāo)號(hào)1-上接頭、2-上錐體、3-外套筒、4-蝸桿芯軸、5-下錐體、6_下接頭、7-蝸輪、8-蝸輪傳動(dòng)軸、9-支架、10-摩擦式超越離合器、11-爬行輪定位內(nèi)襯、12-爬行輪、13-左斜齒輪、14-右斜齒輪、15-爬行輪傳動(dòng)軸、16-蓋板。
具體實(shí)施例方式下面的實(shí)施例可以使本專業(yè)技術(shù)人員更全面的理解本發(fā)明，但不以任何方式限制本發(fā)明。本實(shí)施例提供一種具有軸向爬行功能的減摩降阻工具，如附圖1、圖2、圖3所示，主要由上接頭1、上錐體2、外套筒3、蝸桿芯軸4、下錐體5、下接頭6、蝸輪7、蝸輪傳動(dòng)軸8、支架9、摩擦式超越離合器10、爬行輪定位內(nèi)襯11、爬行輪、左斜齒輪13、右斜齒輪14、爬行輪傳動(dòng)軸15和蓋板16組成。通過蝸桿芯軸4、蝸輪7、摩擦式超越離合器10、左斜齒輪13、右斜齒輪14和爬行輪12的組合傳動(dòng)作用，使該工具在鉆進(jìn)過程中具有主動(dòng)軸向爬行的功能。蝸桿芯軸4與蝸輪7嚙合，將鉆柱鉆進(jìn)時(shí)的扭矩能量部分轉(zhuǎn)換成工具軸向爬行的動(dòng)力。蝸桿芯軸轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)蝸輪轉(zhuǎn)動(dòng),通過蝸輪傳動(dòng)軸帶動(dòng)摩擦式超越離合器轉(zhuǎn)動(dòng),摩擦式超越離合器將動(dòng)力傳遞到左斜齒輪和右斜齒輪，最后經(jīng)過爬行輪傳動(dòng)軸帶動(dòng)爬行輪向前運(yùn)動(dòng)。如圖4所示，蝸桿芯軸4與蝸輪7嚙合，蝸輪7和摩擦式超越離合器10固定于蝸輪傳動(dòng)軸8的兩端，蝸輪傳動(dòng)軸8安裝于兩固定支架上，兩個(gè)支架9固定在外套筒3內(nèi)，通過蝸桿芯軸4、蝸輪7、蝸輪傳動(dòng)軸8把扭矩傳遞到摩擦式超越離合器10，形成扭矩傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。蝸輪傳動(dòng)軸8上固定的摩擦式超越離合器10同時(shí)與左斜齒輪13和右斜齒輪14哨合；左斜齒輪13和一個(gè)爬行輪固定于一根爬行輪傳動(dòng)軸的兩端,右斜齒輪14和另一個(gè)爬行輪固定于另一根爬行輪傳動(dòng)軸的兩端；左斜齒輪13、右斜齒輪14、兩根爬行輪傳動(dòng)軸和兩個(gè)爬行輪均設(shè)置在爬行輪定位內(nèi)襯11中，爬行輪定位內(nèi)襯放在設(shè)于外套筒上的孔中并用螺釘固定，爬行輪定位內(nèi)襯11上設(shè)置蓋板16 ;摩擦式超越離合器10轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)同時(shí)帶動(dòng)兩個(gè)爬行輪12向前運(yùn)動(dòng)，形成爬行機(jī)構(gòu)，提供爬行能力。蝸桿芯軸與按相位角120°分布的三個(gè)蝸輪嚙合，形成三組扭矩傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。在外套筒上設(shè)置具有相位角為120°的三個(gè)相同的孔，每個(gè)孔中安裝一組爬行輪定位內(nèi)襯11，這樣的設(shè)置可以保證爬行輪在任意周向方位與井壁接觸，牽引鉆柱軸向前進(jìn)。摩擦式超越離合器10為單向旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，當(dāng)上提鉆柱時(shí)，爬行輪反轉(zhuǎn)但不會(huì)傳遞扭矩到蝸輪芯軸4和鉆柱。如圖1和圖2所示，為了達(dá)到蝸桿芯軸隨鉆柱旋轉(zhuǎn)而外套筒相對(duì)靜止的效果，上接頭I和下接頭6內(nèi)部分別通過螺紋與蝸桿芯軸4連接，上接頭I和下接頭6外部分別與上錐體2和下錐體5通過動(dòng)密封機(jī)構(gòu)連接，外套筒3兩端分別與上錐體2和下錐體5通過鍵槽固定，使當(dāng)蝸桿芯軸4轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，上接頭1、外套筒3和下接頭6相對(duì)靜止，減小鉆柱扭矩。本發(fā)明上接頭兩端均為母接頭，一端連接鉆桿，另一端連接蝸桿芯軸；而下接頭兩端則為一公一母接頭，公接頭接鉆桿，母接頭固定蝸桿芯軸；同時(shí)，上下接頭外部具有臺(tái)階，能將上下錐體與外套筒扣緊，以達(dá)到將鉆桿的扭矩傳遞給蝸桿芯軸并且越扭越緊的效果。本發(fā)明提供的具有軸向爬行功能的減摩降阻工具，結(jié)構(gòu)優(yōu)化后的上錐體和下錐體的斜面錐度均為18°，在上下錐體斜面及表面噴涂硬質(zhì)合金層，提高該工具抗磨損和抗沖蝕能力，延長工具的使用壽命。如圖5和圖6所示，將爬行輪定位內(nèi)襯11放入設(shè)在外套筒上的孔中并用螺釘固定，把一個(gè)爬行輪和左斜齒輪13固定于一根爬行輪傳動(dòng)軸兩端，另一個(gè)爬行輪和右斜齒輪14固定于另一根爬行輪傳動(dòng)軸兩端，分別將兩組爬行輪傳動(dòng)軸安裝于爬行輪定位內(nèi)襯11中，讓左斜齒輪13和右斜齒輪14同時(shí)與摩擦式超越離合器10嚙合，爬行輪定位內(nèi)襯11與蓋板16用螺釘固定。當(dāng)摩擦式超越離合器10轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，扭矩通過左斜齒輪13和右斜齒輪14傳遞到爬行輪傳動(dòng)軸，最后帶動(dòng)爬行輪12向前轉(zhuǎn)動(dòng)，形成爬行機(jī)構(gòu)，起到減摩降阻，主動(dòng)軸向爬行，牽引鉆柱軸向前進(jìn)的功效。使用該工具時(shí)要特別注意本具有軸向爬行功能的減摩降阻工具與鉆柱的聯(lián)接方向。配合本發(fā)明使用，下放鉆柱時(shí)要合理控制速度并旋轉(zhuǎn)鉆柱。以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實(shí)施方式
，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種具有軸向爬行功能的減摩降阻工具，其特征在于主要由上接頭(I)、上錐體(2)、外套筒(3)、蝸桿芯軸(4)、下錐體(5)、下接頭(6)、蝸輪(7)、蝸輪傳動(dòng)軸(8)、支架(9)、摩擦式超越離合器(10)、爬行輪定位內(nèi)襯(11)、爬行輪、左斜齒輪(13)、右斜齒輪 (14)、爬行輪傳動(dòng)軸(15)和蓋板(16)組成，通過蝸桿芯軸(4)、蝸輪(7)、摩擦式超越離合器 (10)、左斜齒輪(13)、右斜齒輪(14)和爬行輪(12)的組合傳動(dòng)作用，使該工具在鉆進(jìn)過程中具有王動(dòng)軸向爬彳丁的功能。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有軸向爬行功能的減摩降阻工具，其特征在于蝸桿芯軸(4)與蝸輪(7)嚙合，將鉆柱鉆進(jìn)時(shí)的扭矩能量部分轉(zhuǎn)換成工具軸向爬行的動(dòng)力。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有軸向爬行功能的減摩降阻工具，其特征在于蝸桿芯軸轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)蝸輪轉(zhuǎn)動(dòng)，通過蝸輪傳動(dòng)軸帶動(dòng)摩擦式超越離合器轉(zhuǎn)動(dòng)，摩擦式超越離合器將動(dòng)力傳遞到左斜齒輪和右斜齒輪，最后經(jīng)過爬行輪傳動(dòng)軸帶動(dòng)爬行輪向前運(yùn)動(dòng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有軸向爬行功能的減摩降阻工具，其特征在于蝸桿芯軸(4)與蝸輪(7)嚙合，蝸輪(7)和摩擦式超越離合器(10)固定于蝸輪傳動(dòng)軸(8)的兩端，蝸輪傳動(dòng)軸(8)安裝于兩固定支架上，兩個(gè)支架(9)固定在外套筒(3)內(nèi)，通過蝸桿芯軸(4)、 蝸輪(7)和蝸輪傳動(dòng)軸(8)把扭矩傳遞到摩擦式超越離合器(10)，形成扭矩傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有軸向爬行功能的減摩降阻工具，其特征在于蝸輪傳動(dòng)軸(8)上固定的摩擦式超越離合器(10)同時(shí)與左斜齒輪(13)和右斜齒輪(14)嚙合；左斜齒輪(13)和一個(gè)爬行輪固定于一根爬行輪傳動(dòng)軸的兩端，右斜齒輪(14)和另一個(gè)爬行輪固定于另一根爬行輪傳動(dòng)軸的兩端；左斜齒輪(13)、右斜齒輪(14)、兩根爬行輪傳動(dòng)軸和兩個(gè)爬行輪均設(shè)置在爬行輪定位內(nèi)襯(11)中，爬行輪定位內(nèi)襯放在設(shè)于外套筒上的孔中并用螺釘固定，爬行輪定位內(nèi)襯(11)上設(shè)置蓋板(16);摩擦式超越離合器(10)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)同時(shí)帶動(dòng)兩個(gè)爬行輪(12)向前運(yùn)動(dòng)，形成爬行機(jī)構(gòu)，提供爬行能力。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有軸向爬行功能的減摩降阻工具，其特征在于摩擦式超越離合器(10)為單向旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有軸向爬行功能的減摩降阻工具，其特征在于蝸桿芯軸與按相位角120°分布的三個(gè)蝸輪嚙合，形成三組扭矩傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，在外套筒上設(shè)置具有相位角為120°的三個(gè)相同的孔，每個(gè)孔中安裝一組爬行輪定位內(nèi)襯(11)，以保證爬行輪在任意周向方位與井壁接觸，牽引鉆柱軸向前進(jìn)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有軸向爬行功能的減摩降阻工具，其特征在于上接頭(I) 和下接頭(6)內(nèi)部分別通過螺紋與蝸桿芯軸(4)連接，上接頭(I)和下接頭(6)外部分別與上錐體(2)和下錐體(5)通過動(dòng)密封機(jī)構(gòu)連接，外套筒(3)兩端分別與上錐體(2)和下錐體(5)通過鍵槽固定。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有軸向爬行功能的減摩降阻工具，其特征在于上接頭兩端均為母接頭，一端連接鉆桿，另一端連接蝸桿芯軸；而下接頭兩端則為一公一母接頭，公接頭接鉆桿，母接頭固定蝸桿芯軸；同時(shí)，上下接頭外部具有臺(tái)階，能將上下錐體與外套筒扣緊。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有軸向爬行功能的減摩降阻工具，其特征在于上錐體和下錐體的斜面錐度均為18°，在上下錐體斜面及表面噴涂有硬質(zhì)合金層。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種氣體鉆大位移井或水平井，具有軸向爬行功能的減摩降阻工具，主要由上接頭、上錐形體、外套筒、爬行輪、爬行輪定位內(nèi)襯、摩擦式超越離合器、蝸輪、蝸桿芯軸、下接頭等組成。上接頭與蝸桿芯軸螺紋連接傳遞鉆進(jìn)扭矩和軸向壓力，同時(shí)配合外套筒和下接頭與安裝動(dòng)密封機(jī)構(gòu)的硬質(zhì)合金上下錐體形成卡緊機(jī)構(gòu)，上下錐形體通過鍵槽卡死外套筒。蝸桿芯軸與蝸輪嚙合，通過蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)、蝸輪傳動(dòng)軸和爬行輪傳動(dòng)軸單向傳遞扭矩于爬行輪，形成軸向爬行機(jī)構(gòu)。旋轉(zhuǎn)鉆進(jìn)時(shí)，鉆柱帶動(dòng)軸向爬行機(jī)構(gòu)主動(dòng)向前爬行，外套筒不轉(zhuǎn)動(dòng)，牽引鉆柱軸向前進(jìn)。本發(fā)明具有軸向爬行、減摩降阻、提高大位移井或水平井鉆柱延伸能力的效能。
文檔編號(hào)E21B17/10GK103015894SQ201310020599
公開日2013年4月3日 申請日期2013年1月21日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月21日
發(fā)明者林鐵軍, 明鑫, 張穎, 練章華, 陳新海, 王濤, 李洪健 申請人:西南石油大學(xué)