一种大斜度井套管开窗用小尺寸螺杆钻具传动轴总成的制作方法
【专利摘要】一种大斜度井套管开窗用小尺寸螺杆钻具传动轴总成，包括：外壳、导流接头、推力球轴承、弹簧、输出轴、轴承节外壳、滚珠止推轴承组及下接头，外壳上端通过螺纹与马达总成外壳连接，下端通过螺纹与轴承节外壳上端连接，轴承节外壳下端通过螺纹与下接头连接，导流接头上端通过螺纹与万向轴总成连接，下端通过螺纹与输出轴连接。该传动轴总成在钻井液的作用下输出轴可以产生轴向位移，从而将轴向力传递给钻头，通过调整钻井液的压力和排量，可以改变传递至钻头的钻压的大小，此时钻头磨铣套管时所需的钻压不再依靠螺杆钻具和连续油管的自重，从而可以增加大斜度井中的套管开窗的成功率。
【专利说明】一种大斜度井套管开窗用小尺寸螺杆钻具传动轴总成
【技术领域】
[0001]本实用新型属于石油机械【技术领域】，涉及一种石油钻井中用于径向水平井施工的井下螺杆钻具，特别是涉及一种大斜度井套管开窗用小尺寸螺杆钻具传动轴总成。
【背景技术】
[0002]径向水平井是指在直井的套管内壁沿径向在同一个油层或不同油层上钻出一个或数个不同方位的辐射状水平孔眼。套管开窗工艺是径向水平井施工中的一项关键技术。
[0003]目前套管开窗工艺所采用的小尺寸螺杆钻具主要包括马达总成、万向轴总成和传动轴总成。其中传动轴总成是螺杆钻具的重要部件之一，主要用于传递钻压，扭矩和钻井液。现有技术中该种小尺寸螺杆钻具在套管开窗过程中主要依靠其自身的重量和连续油管的一部分重量来给钻头施加钻压，对于在目的层井斜小于30°的油气井中进行套管开窗的成功率很高，但是对于目的层井斜大于30°的油气井，依靠小螺杆钻具和连续油管的自身重量施加的钻压就变小了，从而影响到套管开窗的成功率。
【发明内容】
[0004]为了克服【背景技术】中的不足，本实用新型提出了一种大斜度井套管开窗用小尺寸螺杆钻具传动轴总成。
[0005]本实用新型是通过采用下述技术方案实现的，一种大斜度井套管开窗用小尺寸螺杆钻具传动轴总成，包括:外壳、导流接头、推力球轴承、弹簧、输出轴、轴承节外壳、滚珠止推轴承组及下接头。外壳上端通过螺纹与马达总成外壳连接，下端通过螺纹与轴承节外壳上端连接，轴承节外壳下端通过螺纹与下接头连接，导流接头上端通过螺纹与万向轴总成连接，下端通过螺纹与输出轴连接，输出轴下端设置有螺纹。
[0006]所述外壳上设置有四个导流孔。
[0007]所述导流接头上设置有一个圆柱形凸台，凸台两侧分别设置有四个导流孔，导流接头内部设置有一个空腔，空腔与凸台两侧的导流孔相通。
[0008]所述输出轴由输出轴上段和输出轴下段组成，两段之间通过螺纹连接，输出轴上段外套有一个弹簧，弹簧上端面装有一个推力球轴承，推力球轴承套在输出轴上段外，推力球轴承上端面靠着导流接头的下端面，弹簧下端面靠着轴承节外壳的上端面，输出轴下段上部分设置有上外滚道和下外滚道。
[0009]所述滚珠止推轴承组，包括滚珠a、轴承外环a、滚珠b、垫环、轴承外环b，其中轴承外环a两端设置有上内滚道和下内滚道，轴承外环b上端设置有内滚道，轴承外环a和轴承外环b之间设置有垫环，滚珠a装在输出轴下段的上外滚道上，滚珠b装在输出轴下段的下外滚道上。
[0010]本实用新型一种大斜度井套管开窗用小尺寸螺杆钻具传动轴总成相对公知的小尺寸螺杆钻具总成有以下改进:
[0011](一)螺杆钻具传动轴总成工作时，钻井液在转子端面上产生的向下的轴向力可以通过万向轴传递给输出轴，使输出轴产生轴向位移，压缩弹簧，从而将轴向力传递给钻头，通过调整钻井液的压力和排量，可以改变传递至钻头的钻压的大小，此时钻头磨铣套管时所需的钻压不再依靠螺杆钻具和连续油管的自重，从而可以增加大斜度井中的套管开窗的成功率。
[0012](二)螺杆钻具传动轴总成开始工作时，外壳上的四个导流孔位于导流接头中凸台下侧的导流孔之下，当输出轴的轴向位移达到最大时，导流接头上的凸台将移动至外壳上的导流孔的位置，从而封闭住导流孔，此时地面的高压泵压力会有一个突变，操作人员可以依据此种压力值的突变信号以判断螺杆钻具的工作状态。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1是本实用新型的一种大斜度井套管开窗用小尺寸螺杆钻具传动轴总成结构示意图。
[0014]图中各符号表不含义如下:1外壳，2导流接头,3推力球轴承,4弹簧,5输出轴,51输出轴上段，52输出轴下段，521上外滚道、522下外滚道、6轴承节外壳，7滚珠止推轴承组，71滚珠a，72轴承外环a，721上内滚道，722下内滚道，73滚珠b，74垫环，75轴承外环b，751内滚道，8下接头。
【具体实施方式】
[0015]为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，以下结合图1对本实用新型做进一步说明。
[0016]由图1可知，本实用新型提供了一种大斜度井套管开窗用小尺寸螺杆钻具传动轴总成，主要包括外壳1、导流接头2、推力球轴承3、弹簧4、输出轴5、轴承节外壳6、滚珠止推轴承组7及下接头8等部件；所述外壳I上端通过螺纹与马达总成外壳连接，下端通过螺纹与轴承节外壳6上端连接，轴承节外壳6下端通过螺纹与下接头8连接，导流接头2上端通过螺纹与万向轴总成连接，下端通过螺纹与输出轴5连接，输出轴5下端设置有螺纹。
[0017]具体地，所述外壳I上设置有四个导流孔。
[0018]具体地，所述导流接头2上设置有一个圆柱形凸台，凸台两侧分别设置有四个导流孔，导流接头内部设置有一个空腔，空腔与凸台两侧的导流孔相通，其中凸台外表面与外壳I内表面之间的间隙很小，可以起到节流的作用。
[0019]具体地，所述输出轴5由输出轴上段51和输出轴下段52组成，两段之间通过螺纹连接，输出轴上段51外套有一个弹簧4，弹簧4上端面装有一个推力球轴承3，推力球轴承3套在输出轴上段51外，推力球轴承3上端面靠着导流接头2的下端面，弹簧4下端面靠着轴承节外壳6的上端面，输出轴下段52上部分设置有上外滚道521和下外滚道522。
[0020]具体地，所述滚珠止推轴承组，包括滚珠a71、轴承外环a72、滚珠b73、垫环74、轴承外环b75，其中轴承外环a72设置有上内滚道721和下内滚道722，轴承外环b75上端设置有内滚道751，轴承外环a72和轴承外环b75之间设置有垫环74，滚珠a71装在输出轴下段32的上外滚道321上，滚珠b73装在输出轴下段32的下外滚道上。
[0021]本实用新型实施例的工作原理:钻井液在转子端面上产生的向下的轴向力可以通过万向轴传递至输出轴5，使输出轴5产生轴向位移，同时压缩弹簧4，从而将轴向力传递给钻头，通过调整钻井液的压力和排量，可以改变传递至钻头的钻压的大小，此时钻头磨铣套管时所需的钻压不再依靠螺杆钻具和连续油管的自重，从而可以增加大斜度井中套管开窗的成功率。同时当输出轴5的轴向位移达到最大时，导流接头2上的凸台将移动至外壳I上的导流孔的位置，从而封闭住导流孔，此时地面的高压泵压力会有一个突变，操作人员可以依据此种压力值的突变信号以判断螺杆钻具的工作状态。
【权利要求】
1.一种大斜度井套管开窗用小尺寸螺杆钻具传动轴总成，主要包括:外壳1、导流接头2、推力球轴承3、弹簧4、输出轴5、轴承节外壳6、滚珠止推轴承组7及下接头8等部件；所述外壳I上端通过螺纹与钻具外壳连接，下端通过螺纹与轴承节外壳6上端连接，轴承节外壳6下端通过螺纹与下接头8连接，导流接头2上端通过螺纹与万向轴连接，下端通过螺纹与输出轴5连接，输出轴5下端设置有螺纹。
2.根据权利要求1所述的一种大斜度井套管开窗用小尺寸螺杆钻具传动轴总成，其特征在于，所述外壳I上设置有四个导流孔。
3.根据权利要求1所述的一种大斜度井套管开窗用小尺寸螺杆钻具传动轴总成，其特征在于，所述导流接头2上设置有一个圆柱形凸台，凸台两侧分别设置有四个导流孔，导流接头内部设置有一个空腔，空腔与凸台两侧的导流孔相通。
4.根据权利要求1所述的一种大斜度井套管开窗用小尺寸螺杆钻具传动轴总成，其特征在于，所述输出轴5由输出轴上段51和输出轴下段52组成，上下两段之间通过螺纹连接。
5.根据权利要求4所述的一种大斜度井套管开窗用小尺寸螺杆钻具传动轴总成，其特征在于，输出轴下段52上部分设置有上外滚道521和下外滚道522。
6.根据权利要求1所述的一种大斜度井套管开窗用小尺寸螺杆钻具传动轴总成，其特征在于，所述滚珠止推轴承组7，包括滚珠a71、轴承外环a72、滚珠b73、垫环74、轴承外环b75。
7.根据权利要求6所述的一种大斜度井套管开窗用小尺寸螺杆钻具传动轴总成，其特征在于，轴承外环a72设置有上内滚道721和下内滚道722，轴承外环b75上端设置有内滚道751，轴承外环a72和轴承外环b75之间设置有垫环74。
【文档编号】E21B29/00GK203570244SQ201320764249
【公开日】2014年4月30日 申请日期:2013年11月28日 优先权日:2013年11月28日
【发明者】谢志双, 吴刚, 郭泽松, 雷晓穹, 陶江红 申请人:上海宏睿油气田径向井技术服务有限公司