专利名称：带有可旋转扶正器的导向螺杆钻具的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及石油天然气钻井、地质勘探、矿山钻探等工具领域中的一种带有可旋转扶正器的导向螺杆钻具。
背景技术：
在石油天然气钻井、地质勘探、矿山钻探的过程中，定向井、水平井、大斜度井、大位移井等复杂结构井应用越来越广泛，对于钻井工艺技术提出了更高的要求。在导向钻井过程中，国内主要采用由泥浆马达为动力的滑动钻井系统实施钻井作业，此时螺杆带动钻头旋转钻进，而钻柱本身并不旋转，但由于自重的作用平躺在井底，在滑动钻进中，由于螺杆扶正器尺寸大于螺杆本体很多，螺杆造斜的同时螺杆扶正器会因为长时间跟井壁接触而导致摩阻力较大且容易发生粘卡，从而形成送钻困难，钻压无法传递到钻头上，造成钻井中托压严重，同时，当扶正器在下部初始粘卡时，由于钻压不能传递到钻头上，就会促使上部钻具发生屈曲而粘卡在井壁上，从而造成粘附卡钻等危险安全事故。目前国内还没有很好的办法解决这一问题，只能频繁上提、下放活动钻具的方式避免粘卡的发生，但是这大大降低了导向钻进的效率和螺杆导向的能力，国外主要是应用旋转导向钻井工具变滑动钻进为转动钻进，减少了扶正器长时间单一与井壁间接触时间，降低钻具的粘卡几率，但使用旋转导向工具成本高昂。
发明内容本实用新型的目的是为了最大限度减小螺杆导向滑动钻进中钻具粘卡、钻压传递困难、摩阻大，钻成的井眼质量差的影响，提高钻进速度，降低施工综合成本，提供一种带有可旋转扶正器的导向螺杆钻具。本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:包括接头和连接在接头之间的驱动轴、以及套装在驱动轴外部的螺杆外壳体和扶正器，其特征是:在螺杆外壳体与扶正器和驱动轴的结合部增设行星齿轮组，该行星齿轮与驱动轴外壁和扶正器的内壁构成旋转啮
口 ο上述方案进一步包括:在扶正器与螺杆外壳体旋转配合面上设有轴承，所述扶正器是由齿圈和固定在齿圈外部的扶正翼组合为一体结构，行星齿轮组由行星支架定位在螺杆外壳体上。扶正器的两端部设有扶正器端盖，扶正器端盖采用密封固定在螺杆外壳体后，在其与扶正器的对合面上设有密封圈。扶正器的两端部设有扶正器端盖，扶正器端盖采用密封固定在扶正器的端部后，在其与螺杆外壳体的对合面上设有密封圈。螺杆外壳体与驱动轴之间安装有密封圈，整个行星齿轮腔室内充满了润滑油，扶正翼外部预制有倾斜槽。本实用新型的效果:带有可旋转扶正器的导向螺杆钻具与钻头相连，当导向滑动钻进时，钻具整体不转动，只是在钻压作用下向前滑动钻进，此时螺杆驱动器带动钻头旋转切削地层的过程中通过行星轮带动螺杆扶正器反向低速转动，扶正器的低速转动，既起到了减小钻具摩阻及修整井壁的作用，且能很好的防止扶正器与井壁发生粘卡，从而能更好的将钻压及时传递到钻头上，减少了活动钻具的次数，提高了井下滑动钻进中的安全性，又达到了提高钻井效率，降低钻井综合成本的目的。同时，本实用新型还具有结构简单、操作方便、便于安装、安全可靠的优点。
图1是依据本实用新型所提出的一种带有可旋转扶正器的导向螺杆钻具结构示意图。图中1-驱动轴、2-螺杆外壳体、3-轴承、4-齿圈、5-行星支架、6-行星齿轮、7_扶正翼、8-扶正器端盖、9-螺杆驱动头、10-密封圈、11-密封圈、12-钻头接头
具体实施方式
以下结合附图来详细描述本实用新型。实施例1，如图1，驱动轴I 一端连接钻头接头12，另一端连接螺杆驱动头9 (也可以一体结构)；轴承3设在齿圈4与螺杆外壳体2的结合部；行星支架5连同行星齿轮6安装在螺杆外壳体2上的开口槽内；齿圈4外部固定扶正翼7 (也可为一体结构);行星齿轮6内外分别与驱动轴I和齿圈4啮合；扶正器端盖8与螺杆外壳体2螺纹连接，螺杆外壳体2与驱动轴I之间安装有密封圈10，齿圈4与扶正器端盖8之间安装有密封圈11。上述实施例中，也可以省掉轴承和密封圈，只要其结合部能够满足足够光滑和密封要求就行。当然上述实施例中还可以增加整个行星齿轮腔室内充满了润滑油，扶正翼外部预制有倾斜槽。本实用新型与钻头相连，当开泵定向作业时，泥浆驱动螺杆马达的转子转动，螺杆驱动头带动驱动轴转动，驱动轴通过行星轮作用带动扶正翼转动，在定向过程中，整个钻具只向前滑动钻进，而不能旋转，此时转动的螺杆扶正翼不仅及时修整了钻进出的新井眼而且减少了长时间与井壁间的滑动接触，变滑动为转动，使得钻压能有效传递到钻头上，同时降低了钻具滑动钻进中的摩阻扭矩，减小了钻具粘卡几率，提高了钻进效率，达到降低钻井综合成本的目的。
权利要求1.一种带有可旋转扶正器的导向螺杆钻具，包括接头和连接在接头之间的驱动轴、以及套装在驱动轴外部的螺杆外壳体和扶正器，其特征是:在螺杆外壳体与扶正器和驱动轴的结合部增设行星齿轮组，该行星齿轮与驱动轴外壁和扶正器的内壁构成旋转啮合。
2.根据权利要求1所述的带有可旋转扶正器的导向螺杆钻具，其特征是:在扶正器与螺杆外壳体旋转配合面上设有轴承，所述扶正器是由齿圈和固定在齿圈外部的扶正翼组合为一体结构，行星齿轮组由行星支架定位在螺杆外壳体上。
3.根据权利要求2所述的带有可旋转扶正器的导向螺杆钻具，其特征是:扶正器的两端部设有扶正器端盖，扶正器端盖采用密封固定在螺杆外壳体后，在其与扶正器的对合面上设有密封圈。
4.根据权利要求2所述的带有可旋转扶正器的导向螺杆钻具，其特征是:扶正器的两端部设有扶正器端盖，扶正器端盖采用密封固定在扶正器的端部后，在其与螺杆外壳体的对合面上设有密封圈。
5.根据权利要求2或3、4所述的带有可旋转扶正器的导向螺杆钻具，其特征是:螺杆外壳体与驱动轴之间安装有密封圈，整个行星齿轮腔室内充满了润滑油，扶正翼外部预制有倾斜槽。
专利摘要本实用新型涉及一种带有可旋转扶正器的导向螺杆钻具。包括接头和连接在接头之间的驱动轴、以及套装在驱动轴外部的螺杆外壳体和扶正器，在螺杆外壳体与扶正器和驱动轴的结合部增设行星齿轮组，该行星齿轮与驱动轴外壁和扶正器的内壁构成旋转啮合。本实用新型当导向滑动钻进时，钻具整体不转动，只是在钻压作用下向前滑动钻进，此时螺杆驱动器带动钻头旋转切削地层的过程中通过行星轮带动螺杆扶正器反向低速转动，扶正器的低速转动，既起到了减小钻具摩阻及修整井壁的作用，且能很好的防止扶正器与井壁发生粘卡，从而能更好的将钻压及时传递到钻头上，减少了活动钻具的次数，提高了井下滑动钻进中的安全性，又达到了提高钻井效率，降低钻井综合成本的目的。
文档编号E21B11/00GK202926244SQ20122053412
公开日2013年5月8日 申请日期2012年10月18日 优先权日2012年10月18日
发明者夏文安, 李文飞, 牛洪波, 徐云龙, 马鹏举, 张建涛, 周波, 麻地辉 申请人:中国石油化工股份有限公司, 中国石化集团胜利石油管理局钻井工艺研究院