本發(fā)明屬于石油天然氣開采，尤其涉及一種防反轉(zhuǎn)螺桿鉆具。

背景技術(shù)：

1、螺桿鉆具作為一種井下動(dòng)力工具，廣泛地應(yīng)用在石油鉆井工程領(lǐng)域，為鉆定向井、水平井提供井下動(dòng)力和井眼軌跡控制，其動(dòng)力輸出的大小和持久性直接影響鉆井的效率。螺桿鉆具是靠將鉆井液或氣壓縮傳輸?shù)骄买?qū)動(dòng)馬達(dá)的轉(zhuǎn)子在定子中旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)提供井下動(dòng)力的，馬達(dá)的定子和轉(zhuǎn)子是能力轉(zhuǎn)化的核心部件；轉(zhuǎn)子是多頭多級(jí)螺旋形狀的鋼質(zhì)旋轉(zhuǎn)體，定子是擁有比轉(zhuǎn)子多一頭的橡膠螺旋型腔，定轉(zhuǎn)子齒形都是左旋的，并且二者相互嚙合，在壓力驅(qū)動(dòng)下轉(zhuǎn)子按照順時(shí)針(從上到下)旋轉(zhuǎn)。通過萬向軸總成和傳動(dòng)軸總成將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)傳遞到下端傳動(dòng)軸的輸出端，帶動(dòng)與其連接的鉆頭進(jìn)行破巖鉆井作業(yè)。

2、在復(fù)合鉆井的工況下，鉆機(jī)帶動(dòng)鉆桿順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)螺桿鉆具定子殼體順時(shí)針旋轉(zhuǎn)。馬達(dá)在鉆井液或氣的驅(qū)動(dòng)下，轉(zhuǎn)子相對(duì)定子作順時(shí)針旋轉(zhuǎn)；這樣轉(zhuǎn)子相對(duì)鉆桿的轉(zhuǎn)子是二者的疊加，即轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速等于鉆桿轉(zhuǎn)速加上馬達(dá)轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)子再將該轉(zhuǎn)速通過萬向軸總成、傳動(dòng)軸總成傳遞給傳動(dòng)軸的輸出端帶動(dòng)鉆頭破巖。當(dāng)使用一段時(shí)間后定子橡膠磨損，轉(zhuǎn)子與定子的密封作用逐漸減弱，馬達(dá)泥漿或空氣介質(zhì)泄露，馬達(dá)轉(zhuǎn)速逐漸減小，傳動(dòng)軸的輸出轉(zhuǎn)速也相應(yīng)減?。恢饾u地，馬達(dá)漏失進(jìn)一步增大，馬達(dá)輸出轉(zhuǎn)速會(huì)由正到負(fù)，即馬達(dá)發(fā)生了反轉(zhuǎn)，由順時(shí)針轉(zhuǎn)為逆時(shí)針；直到最后，馬達(dá)反轉(zhuǎn)的速度與鉆桿提供的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)速大小相等，方向相反，傳動(dòng)軸最終輸出轉(zhuǎn)速為零，完全失去動(dòng)力輸出，造成鉆井作業(yè)的停滯。因此，針對(duì)上述問題，需要研究一種能夠防止轉(zhuǎn)子反轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)即使馬達(dá)不工作時(shí)，傳動(dòng)軸的輸出端仍舊能夠在鉆桿的驅(qū)動(dòng)下進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，使鉆井作業(yè)得以順利進(jìn)行的鉆具。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明解決其技術(shù)問題是采取以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

2、一種防反轉(zhuǎn)螺桿鉆具，包括依次連接的定轉(zhuǎn)子馬達(dá)總成、萬向軸總成、防反轉(zhuǎn)短接、傳動(dòng)軸總成；所述防反轉(zhuǎn)短接的兩端分別與所述萬向軸總成、傳動(dòng)軸總成的外殼固定連接；

3、還包括單向離合器；所述單向離合器的外環(huán)通過偏心的方式與防反轉(zhuǎn)短接連接，單向離合器的內(nèi)環(huán)通過鍵與傳動(dòng)軸總成中的傳動(dòng)軸相連；

4、所述單向離合器被密封結(jié)構(gòu)密封在防反轉(zhuǎn)短接與傳動(dòng)軸之間，使得所述單向離合器處于密封腔體的油浴中。

5、進(jìn)一步的，所述密封結(jié)構(gòu)包括上密封體、下密封體、下短節(jié)；所述下短節(jié)一端與傳動(dòng)軸總成的殼體固定連接，上密封體設(shè)在防反轉(zhuǎn)短接與傳動(dòng)軸之間，下密封體設(shè)在傳動(dòng)軸與下短節(jié)之間，使得傳動(dòng)軸、傳動(dòng)軸總成的殼體、防反轉(zhuǎn)短接、下短節(jié)之間通過上密封體、下密封體形成密封腔體。

6、進(jìn)一步的，所述密封腔體里面注滿潤滑油。

7、進(jìn)一步的，所述防反轉(zhuǎn)短接一端以螺紋連接的方式與萬向軸殼體連接，所述萬向軸殼體依次連接定轉(zhuǎn)子馬達(dá)總成的定子殼體、防掉短接、旁通閥總成，最終連接到鉆桿。

8、進(jìn)一步的，所述傳動(dòng)軸向上通過螺紋依次連接萬向軸總成和定轉(zhuǎn)子馬達(dá)總成的轉(zhuǎn)子，所述傳動(dòng)軸向下直接與鉆頭連接。

9、進(jìn)一步的，傳動(dòng)軸總成的tc徑向軸承、多列角接觸球軸承均處于密封腔體的油浴中。

10、進(jìn)一步的，旋轉(zhuǎn)動(dòng)力由鉆桿通過螺紋連接依次通過旁通閥總成、防掉短接、定轉(zhuǎn)子馬達(dá)總成傳遞到定子，轉(zhuǎn)子在驅(qū)動(dòng)介質(zhì)的壓力下產(chǎn)生相對(duì)定轉(zhuǎn)子馬達(dá)總成外殼的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，通過萬向軸總成和傳動(dòng)軸總成傳遞到傳動(dòng)軸輸出端，給連接的鉆頭輸出破巖動(dòng)力。

11、本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是：

12、本發(fā)明的防反轉(zhuǎn)螺桿鉆具能夠?qū)崿F(xiàn)轉(zhuǎn)子的防反轉(zhuǎn)功能，達(dá)到定子磨損后能不起鉆繼續(xù)工作的目的，其特有的防反轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)使其擁有逆止扭矩大、適應(yīng)轉(zhuǎn)速高、使用壽命長的優(yōu)點(diǎn)。

技術(shù)特征：

1.一種防反轉(zhuǎn)螺桿鉆具，其特征在于：包括依次連接的定轉(zhuǎn)子馬達(dá)總成、萬向軸總成、防反轉(zhuǎn)短接、傳動(dòng)軸總成；所述防反轉(zhuǎn)短接的兩端分別與所述萬向軸總成、傳動(dòng)軸總成的外殼固定連接；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種防反轉(zhuǎn)螺桿鉆具，其特征在于：所述密封結(jié)構(gòu)包括上密封體、下密封體、下短節(jié)；所述下短節(jié)一端與傳動(dòng)軸總成的殼體固定連接，上密封體設(shè)在防反轉(zhuǎn)短接與傳動(dòng)軸之間，下密封體設(shè)在傳動(dòng)軸與下短節(jié)之間，使得傳動(dòng)軸、傳動(dòng)軸總成的殼體、防反轉(zhuǎn)短接、下短節(jié)之間通過上密封體、下密封體形成密封腔體。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種防反轉(zhuǎn)螺桿鉆具，其特征在于：所述防反轉(zhuǎn)短接一端以螺紋連接的方式與萬向軸殼體連接，所述萬向軸殼體依次連接定轉(zhuǎn)子馬達(dá)總成的定子殼體、防掉短接、旁通閥總成，最終連接到鉆桿。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種防反轉(zhuǎn)螺桿鉆具，其特征在于：所述傳動(dòng)軸向上通過螺紋依次連接萬向軸總成和定轉(zhuǎn)子馬達(dá)總成的轉(zhuǎn)子，所述傳動(dòng)軸向下直接與鉆頭連接。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述一種防反轉(zhuǎn)螺桿鉆具，其特征在于：旋轉(zhuǎn)動(dòng)力由鉆桿通過螺紋連接依次通過旁通閥總成、防掉短接、定轉(zhuǎn)子馬達(dá)總成傳遞到定子，轉(zhuǎn)子在驅(qū)動(dòng)介質(zhì)的壓力下產(chǎn)生相對(duì)定轉(zhuǎn)子馬達(dá)總成外殼的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，通過萬向軸總成和傳動(dòng)軸總成傳遞到傳動(dòng)軸輸出端，給連接的鉆頭輸出破巖動(dòng)力。

6.根據(jù)權(quán)利要求2所述一種防反轉(zhuǎn)螺桿鉆具，其特征在于：所述密封腔體里面注滿潤滑油。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述一種防反轉(zhuǎn)螺桿鉆具，其特征在于：傳動(dòng)軸總成的tc徑向軸承、多列角接觸球軸承均處于密封腔體的油浴中。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及一種防反轉(zhuǎn)螺桿鉆具，包括依次連接的定轉(zhuǎn)子馬達(dá)總成、萬向軸總成、防反轉(zhuǎn)短接、傳動(dòng)軸總成；所述防反轉(zhuǎn)短接的兩端分別與所述萬向軸總成、傳動(dòng)軸總成的外殼固定連接；還包括單向離合器；所述單向離合器的外環(huán)通過偏心的方式與防反轉(zhuǎn)短接連接，單向離合器的內(nèi)環(huán)通過鍵與傳動(dòng)軸總成中的傳動(dòng)軸相連；所述單向離合器被密封結(jié)構(gòu)密封在防反轉(zhuǎn)短接與傳動(dòng)軸之間，使得所述單向離合器處于密封腔體的油浴中；本發(fā)明的防反轉(zhuǎn)螺桿鉆具能夠?qū)崿F(xiàn)轉(zhuǎn)子的防反轉(zhuǎn)功能，達(dá)到定子磨損后能不起鉆繼續(xù)工作的目的，其特有的防反轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)使其擁有逆止扭矩大、適應(yīng)轉(zhuǎn)速高、使用壽命長的優(yōu)點(diǎn)。

技術(shù)研發(fā)人員：王春陽,曹道坤,滕照峰,陸天明,宋燁,郭金利
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國石油集團(tuán)渤海石油裝備制造有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/9