单向旁通的螺杆钻具的制作方法
【专利摘要】一种单向旁通的螺杆钻具，其主要包括单向旁通的旁通阀总成、马达总成、万向轴总成和传动轴总成；单向旁通的旁通阀总成包括旁通阀和单向阀；旁通阀主要由阀体、阀芯、大弹簧、阀口和卡簧以及挡圈组成；单向阀包括本体、阀杆、小弹簧、螺帽；单向阀与旁通阀相互配合连接，单向阀的本体外管壁设有连接外螺纹，旁通阀的阀口的内壁上设有连接内螺纹，通过连接内螺纹和连接外螺纹将单向阀安装在旁通阀的阀口上，从而，使单向阀安装在旁通阀的阀口内，其单向阀的外口与旁通阀的阀口的外口直接相通连，单向阀的内口与旁通阀的阀口的内口直接相通连；单向旁通的螺杆钻具不仅实现了单向旁通，而且结构简单、可靠性高，可以提高使用寿命，减少起下钻和降低钻进成本。
【专利说明】单向旁通的螺杆钻具
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种石油天然气勘探与开发的工具，特别是适合于气基流体钻井工艺及高温强振动的泥浆介质深井、超深井钻探中使用的单向旁通的螺杆钻具。
【背景技术】
[0002]螺杆钻具是当前国内外石油、天然气钻井领域中应用最广泛的一种井下动力钻具，随着现代钻井技术的不断发展，尤其是随着复合钻井的推广，螺杆钻具在钻井作业中扮演的职能越来越多，作用也越来越大。螺杆钻具主要包括旁通阀总成、马达总成、万向轴总成和传动轴总成；其旁通阀总成、马达总成、万向轴总成和传动轴总成从上至下依次连接。旁通阀总成是组成螺杆钻具的重要部件之一，旁通阀总成包括旁通阀和上短节。旁通阀在起、下钻时处于开位，使钻柱内钻井液与井下环空相通。目前，一般的螺杆钻具的旁通阀，主要由阀体、阀芯、弹簧、阀口和卡簧以及挡圈组成，阀体内腔设有带台阶的圆柱形通道，圆柱形通道与阀口相连通，阀芯通过弹簧与带台阶的圆柱形通道相配合，阀芯的下端设有阀芯孔，阀芯孔与阀体上的阀口连通时，旁通阀处于开位。目前，其一般的螺杆钻具的旁通阀阀口有一个滤网，且为双向直通，即其螺杆钻具为双向旁通，所以在下钻、钻进、接单根、停泵期间，往往井下环空内的泥砂、丝扣膜等杂质会通过螺杆旁通阀的阀口的滤网进入钻具水眼内，造成螺杆钻具卡死、螺杆钻具先期损坏、钻头水眼堵死、钻具水眼内的定向井仪器卡死等事故，带来巨大的经济损失。
[0003]本实用新型针对目前螺杆钻具存在的问题进行了相应的优化改进，改进后的螺杆钻具具有单向旁通的优点，为钻井提供技术支持和保障，避免了螺杆卡死、螺杆先期损坏、钻头水眼堵死、钻具水眼内的定向井仪器卡死等事故。
实用新型内容
[0004]本实用新型的目的是提供一种单向旁通的螺杆钻具；其单向旁通的螺杆钻具的实现了单向旁通，克服了一般的螺杆钻具双向旁通的缺陷，所以在下钻、钻进、接单根、停泵期间，井下环空内的泥砂、丝扣膜等杂质不能通过螺杆钻具的单向旁通的旁通阀的阀口进入钻具水眼内；避免了螺杆卡死、螺杆先期损坏、钻头水眼堵死、钻具水眼内的定向井仪器卡死等事故；而且其结构简单、稳定、合理。
[0005]本实用新型的目的是这样实现的:一种单向旁通的螺杆钻具，其单向旁通的螺杆钻具主要包括单向旁通的旁通阀总成、马达总成、万向轴总成和传动轴总成；其单向旁通的旁通阀、马达总成、万向轴总成和传动轴总成从上至下依次连接。单向旁通的旁通阀总成包括旁通阀和单向阀以及上短节。旁通阀主要由阀体、阀芯、大弹簧和卡簧以及挡圈组成，阀体上有阀口 ；所述的阀体内腔设有带台阶的圆柱形通道，其圆柱形通道上的台阶设有两个，两个台阶分别为上端的台阶和下端的台阶，圆柱形通道与阀口相连通；阀芯的上端设有一个外台阶，阀芯的下端设有一个阀芯孔；阀芯通过大弹簧与带台阶的圆柱形通道相配合连接，这样，其阀芯在阀体的圆柱形通道中，并且其大弹簧套于阀芯上，大弹簧在阀芯的外台阶与阀体的圆柱形通道的下端的台阶之间的阀芯和阀体配合形成的轴向环空内；阀体的圆柱形通道的上端的台阶的外侧设有卡簧槽，挡圈安放于阀芯外端并在阀体的圆柱形通道的上端的台阶上面，卡簧在卡簧槽内，并且卡簧压靠于挡圈上，从而固定挡圈，其阀芯在挡圈的下面；阀体的上端设有内螺纹，阀体的下端设有外螺纹。安装旁通阀时，先把大弹簧装进阀体内，再安装阀芯，即把阀芯安装在阀体的圆柱形通道中，并且使大弹簧套于阀芯上，将挡圈安放于阀芯外端其圆柱形通道的上端的台阶上，最后把卡簧安装在卡簧槽内，使卡簧压靠于挡圈上，使挡圈固定。使用旁通阀时，其阀芯孔与阀体上的阀口连通，旁通阀就处于开位。单向阀包括本体、阀杆、小弹簧、螺帽，其中，本体外管壁设有连接外螺纹，所述本体设有中空的腔体，所述本体于内壁中部设有内台肩；所述阀杆为T型结构，所述阀杆包括密封端和杆体，所述密封端的外径小于腔体的内径且大于内台肩的内径，所述杆体的外径小于内台肩的内径，所述杆体套于内台肩的内。所述杆体远离密封端的一端设有与所述螺帽相配合的螺纹，杆体远离密封端的一端通过螺纹与螺帽相互配合连接，所述螺帽的外径大于内台肩的内径且小于腔体的内径；所述小弹簧套装在内台肩和螺帽之间的杆体上。所述杆体于内台肩和小弹簧之间设有均布有通孔的扶正板，扶正板套装在杆体上，所述扶正板既可通过钻井液，还可限制阀杆径向活动范围。所述内台肩靠近密封端的台面上开设有密封槽，所述密封槽内设有密封圈。所述本体的一端具内六方结构，所述本体的内六方结构的一端口为本体的外口，本体的另一端口为本体的内口，本体的外口称之为单向阀的外口，本体的内口称之为单向阀的内口 ；其密封端、本体的外口位于本体的内壁中部的内台肩的一侧，螺帽、小弹簧以及扶正板、本体的内口位于本体的内壁中部的内台肩的另一侧；安装时先把密封圈安装在密封槽内，再将阀杆由密封圈一侧放在本体腔体内，从本体腔体的另一侧依次安装扶正板、小弹簧、螺帽。旁通阀的阀口的内壁上设有连接内螺纹，单向阀与旁通阀相互配合连接，使单向阀安装在旁通阀的阀口内，其单向阀的外口与旁通阀的阀口的外口直接相通连，单向阀的内口与旁通阀的阀口的内口直接相通连，其单向阀的本体外管壁的连接外螺纹与旁通阀的阀口的内壁上的连接内螺纹旋合连接，用工具通过本体的一端的内六方结构拧紧单向阀、从而使单向阀固定于旁通阀的阀口内，这样，通过连接内螺纹和连接外螺纹将单向阀安装在旁通阀的阀口上。马达总成主要包括马达接头、防掉总成、定子壳体、橡胶衬套、中空转子和转子流道；马达接头上下两端分别与旁通阀的阀体的下端和定子壳体连接；定子壳体内孔硫化有橡胶衬套，中空转子旋入定子壳体内孔，与橡胶衬套配合；防掉总成下端与中空转子连接，中空转子下端有2?3个转子流道；万向轴总成主要包括万向轴壳体、限位套、上花瓣球铰、承压球、球座连杆、下花瓣球铰和水帽；万向轴壳体上端与定子壳体连接，上花瓣球铰与中空转子连接；球座连杆上下两端分别与上花瓣球铰和下花瓣球铰配合，限位套与球座连杆连接，限制上花瓣球铰向上的移动；承压球安装在球座连杆与上花瓣球铰配合形成的孔内，水帽与下花瓣球铰连接；传动轴总成主要包括传动轴壳体、传动轴、上密封总成、中间密封总成、下密封总成和下短节；传动轴壳体上端与万向轴壳体连接，下端与下短节连接，传动轴和水帽连接；上密封总成安装在传动轴壳体和传动轴配合形成的环空内；中间密封总成安装在传动轴总成中部，下密封总成安装在传动轴总成下端。防掉总成由防掉螺母、防掉拉杆组成；防掉拉杆上端与防掉螺母连接，下端与中空转子连接；所述上花瓣球铰和下花瓣球铰与球座连杆连接的部位为4?6个花瓣形花键；传动轴和水帽连接接触处靠碟簧支撑定位。所述上密封总成包括传动轴、上密封控制弹簧、套筒、上密封组内静密封圈、活塞缸体、上密封组动密封圈、上密封组外静密封圈和轴承；套筒外表面与活塞缸体接触，内表面与传动轴接触，套筒内孔安装2?4组上密封组内静密封圈，与传动轴配合形成静密封；活塞缸体内孔安装2?3组上密封组动密封圈和轴承，外表面安装2?4组上密封组外静密封圈；上密封控制弹簧安装在活塞缸体上端；中间密封总成包括传动轴壳体、传动轴、中间密封组动密封圈、中间密封组外静密封圈、锁紧套、中间密封组内静密封圈和下短节；下短节上端内孔安装2组中间密封组动密封圈，与锁紧套配合形成动密封；下短节外表面安装I?3组中间密封组外静密封圈，与传动轴壳体配合形成静密封；锁紧套上端内孔安装I?2组中间密封组内静密封圈，与传动轴配合形成静密封；下密封总成包括传动轴、下短节、平衡压力流道、密封止逆阀、下密封控制弹簧、下密封组动密封圈和管塞；平衡压力流道在下短接内部，密封止逆阀和下密封控制弹簧依次安装在平衡压力流道内，平衡压力流道下端端口安装管塞；下密封总成内孔安装2?3组下密封组动密封圈，与传动轴配合形成动密封。所述套筒与活塞缸体的接触面镀一层铬，其厚度为0.05?0.20mm,以增加接触面的防腐蚀性能和耐磨性。这样，单向旁通的旁通阀总成与马达接头的一端相互配合连接，其旁通阀的阀体的下端的外螺纹与马达接头的上端的内螺纹旋合连接；马达接头的另一端与马达总成相互配合连接，其马达接头的下端的外螺纹与马达总成的壳体的一端的内螺纹旋合连接。单向旁通的螺杆钻具在起、下钻或泵压低时，泵压不足以克服旁通阀上的大弹簧的弹力和静摩擦力，阀芯不动作，阀芯上的阀芯孔与阀体上的阀口连通，由于单向旁通的螺杆钻具水眼内的钻井液的压力作用，向外推动阀杆，使单向阀处于开位，单向旁通的螺杆钻具内的钻井液可以流向井下环空内，保证正常施工；当泵压提高时，泵压作用在阀芯上的力大于旁通阀上的大弹簧的弹力和静摩擦力，阀芯动作，向下运动，阀芯上的孔与阀体上的阀口处于封闭状态，旁通阀处于关位，使单向旁通的螺杆钻具内的钻井液与井下环空相不连通，单向旁通的螺杆钻具内的钻井液进入马达总成，带动单向旁通的螺杆钻具工作，同时，由于井下环空内的液体的压力作用，向内推动单向阀的阀杆，单向阀处于关位，有效阻止井下环空内的泥砂、丝扣膜等杂质通过旁通阀的阀口进入单向旁通的螺杆钻具水眼内，减少了起、下钻更换螺杆钻头次数，节约了钻井时间，单向旁通的旁通阀总成的结构稳定，作业效率高。这样，其单向旁通的螺杆钻具实现了单向旁通，从而达到本实用新型的目的。
[0006]由于采用了上述技术方案，单向旁通的螺杆钻具不仅实现了单向旁通，克服了一般的旁通阀的阀口双向直通的缺陷，在下钻、钻进、接单根、停泵期间，井下环空内的泥砂、丝扣膜等杂质不能通过螺杆钻具的单向旁通的旁通阀的阀口进入钻具水眼内；避免了螺杆卡死、螺杆先期损坏、钻头水眼堵死、钻具水眼内的定向井仪器卡死等事故。该工具结构简单、可靠性尚，可以提尚使用寿命，减少起下钻和降低钻进成本。
【专利附图】
【附图说明】
[0007]图1是本实用新型单向旁通的螺杆钻具实施例单向旁通的螺杆钻具的结构示意图；
[0008]图2是本实用新型单向旁通的螺杆钻具实施例单向旁通的螺杆钻具的单向旁通的旁通阀总成的结构示意图；
[0009]图3是本实用新型单向旁通的螺杆钻具实施例单向旁通的螺杆钻具的单向旁通的旁通阀总成的单向阀的结构示意图。
[0010]图4是本实用新型单向旁通的螺杆钻具实施例单向旁通的螺杆钻具的马达总成的结构不意图；
[0011]图5是本实用新型单向旁通的螺杆钻具实施例单向旁通的螺杆钻具的万向轴总成的结构示意图；
[0012]图6是本实用新型单向旁通的螺杆钻具实施例单向旁通的螺杆钻具的传动轴总成的结构示意图；
[0013]图7是本实用新型单向旁通的螺杆钻具实施例单向旁通的螺杆钻具的传动轴总成的上密封总成的结构示意图；
[0014]图8是本实用新型单向旁通的螺杆钻具实施例单向旁通的螺杆钻具的传动轴总成的中间密封总成的结构示意图；
[0015]图9是本实用新型单向旁通的螺杆钻具实施例单向旁通的螺杆钻具的传动轴总成的下密封总成的结构示意图。
[0016]图10是本实用新型单向旁通的螺杆钻具实施例单向旁通的螺杆钻具的防掉总成的结构示意图。
[0017]图中:1.单向旁通的旁通阀总成，2.马达总成，3.万向轴总成，4.传动轴总成，5.上短节，6.旁通阀的内螺纹，7.阀体，8.阀芯，9.大弹簧，10.单向阀，11.阀口，12.阀芯孔，13.旁通阀的外螺纹，14.单向阀的阀杆的杆体，15.单向阀的螺帽，16.单向阀的本体，17.单向阀的密封圈，18.单向阀的扶正板上的通孔，19.防掉总成，20.定子壳体，21.橡胶衬套，22.中空转子，23.转子流道，24.万向轴壳体，25.限位套，26.上花瓣球铰，27.承压球，28.球座连杆，29.下花瓣球铰，30.水帽，31.传动轴壳体，32.碟簧，33.传动轴，34.上密封总成，35.中间密封总成，36.下密封总成，37.防掉螺母，38.单向阀的扶正板，39.单向阀的阀杆的密封端，40.单向阀的小弹簧，41.旁通阀的挡圈，42.旁通阀的卡簧，43.马达接头，44.防掉拉杆，45.上密封控制弹簧，46.套筒，47.上密封组内静密封圈，48.活塞缸体，49.上密封组动密封圈，50.上密封组外静密封圈，51.轴承，52.中间密封组动密封圈，53.中间密封组外静密封圈，54.锁紧套，55.中间密封组内静密封圈，56.下短节，57.平衡压力流道，58.密封止逆阀，59.下密封控制弹簧，60.下密封组动密封圈，61.管塞。
【具体实施方式】
[0018]如图1-图10所示，本实用新型单向旁通的螺杆钻具，主要包括单向旁通的旁通阀总成1、马达总成2、万向轴总成3和传动轴总成4。单向旁通的旁通阀总成1、马达总成2、万向轴总成3和传动轴总成4从上至下依次连接；单向旁通的旁通阀总成包括旁通阀和单向阀10以及上短节5。旁通阀主要由阀体7、阀芯8、大弹簧9和卡簧42以及挡圈41组成，阀体7上有阀口 11 ;所述的阀体内腔设有带台阶的圆柱形通道，其圆柱形通道上的台阶设有两个，两个台阶分别为上端的台阶和下端的台阶，圆柱形通道与阀口相连通；阀芯的上端设有一个外台阶，阀芯的下端设有一个阀芯孔12 ;阀芯通过大弹簧与带台阶的圆柱形通道相配合连接，这样，其阀芯在阀体的圆柱形通道中，并且其大弹簧套于阀芯上，大弹簧在阀芯的外台阶与阀体的圆柱形通道的下端的台阶之间的阀芯和阀体配合形成的轴向环空内；阀体的圆柱形通道的上端的台阶的外侧设有卡簧槽，挡圈安放于阀芯外端并在阀体的圆柱形通道的上端的台阶上面，卡簧在卡簧槽内，并且卡簧压靠于挡圈上，从而固定挡圈，其阀芯在挡圈的下面；阀体的上端设有内螺纹，阀体的下端设有外螺纹13。安装旁通阀时，先把大弹簧装进阀体内，再安装阀芯，即把阀芯安装在阀体的圆柱形通道中，并且使大弹簧套于阀芯上，将挡圈安放于阀芯外端其圆柱形通道的上端的台阶上，最后把卡簧安装在卡簧槽内，使卡簧压靠于挡圈上，使挡圈固定。使用旁通阀时，其阀芯孔与阀体上的阀口连通，旁通阀就处于开位。单向阀10包括本体16、阀杆、小弹簧40、螺帽15，其中，本体外管壁设有连接外螺纹，所述本体设有中空的腔体，所述本体于内壁中部设有内台肩；所述阀杆为T型结构，所述阀杆包括密封端39和杆体14，所述密封端的外径小于腔体的内径且大于内台肩的内径，所述杆体的外径小于内台肩的内径，所述杆体套于内台肩的内。所述杆体远离密封端的一端设有与所述螺帽相配合的螺纹，杆体远离密封端的一端通过螺纹与螺帽相互配合连接，所述螺帽的外径大于内台肩的内径且小于腔体的内径；所述小弹簧套装在内台肩和螺帽之间的杆体上。所述杆体于内台肩和小弹簧之间设有均布有通孔18的扶正板38，扶正板套装在杆体上，所述扶正板既可通过钻井液，还可限制阀杆径向活动范围。所述内台肩靠近密封端的台面上开设有密封槽，所述密封槽内设有密封圈17。所述本体的一端具内六方结构，所述本体的内六方结构的一端口为本体的外口，本体的另一端口为本体的内口，本体的外口称之为单向阀的外口，本体的内口称之为单向阀的内口 ；其密封端、本体的外口位于本体的内壁中部的内台肩的一侧，螺帽、小弹簧以及扶正板、本体的内口位于本体的内壁中部的内台肩的另一侧；安装时先把密封圈安装在密封槽内，再将阀杆由密封圈一侧放在本体腔体内，从本体腔体的另一侧依次安装扶正板、小弹簧、螺帽。旁通阀的阀口的内壁上设有连接内螺纹，单向阀与旁通阀相互配合连接，使单向阀安装在旁通阀的阀口内，其单向阀的外口与旁通阀的阀口的外口直接相通连，单向阀的内口与旁通阀的阀口的内口直接相通连，其单向阀的本体外管壁的连接外螺纹与旁通阀的阀口的内壁上的连接内螺纹旋合连接，用工具通过本体的一端的内六方结构拧紧单向阀、从而使单向阀固定于旁通阀的阀口内，这样，通过连接内螺纹和连接外螺纹将单向阀安装在旁通阀的阀口上。马达总成2主要包括马达接头43、防掉总成19、定子壳体20、橡胶衬套21、中空转子22和转子流道23 ;马达接头43上下两端分别与旁通阀的阀体的下端和定子壳体20连接；定子壳体20内孔硫化有橡胶衬套21，中空转子22旋入定子壳体20内孔，与橡胶衬套21配合；防掉总成19下端与中空转子22连接，中空转子22下端有2?3个转子流道23 ;万向轴总成3主要包括万向轴壳体24、限位套25、上花瓣球铰26、承压球27、球座连杆28、下花瓣球铰29和水帽30 ；万向轴壳体24上端与定子壳体20连接，上花瓣球铰26与中空转子22连接；球座连杆28上下两端分别与上花瓣球铰26和下花瓣球铰29配合，限位套25与球座连杆28连接，限制上花瓣球铰26向上的移动；承压球27安装在球座连杆28与上花瓣球铰26配合形成的孔内，水帽30与下花瓣球铰29连接；传动轴总成4主要包括传动轴壳体31、传动轴33、上密封总成34、中间密封总成35、下密封总成36和下短节56 ;传动轴壳体31上端与万向轴壳体24连接，下端与下短节56连接，传动轴33和水帽30连接；上密封总成34安装在传动轴壳体31和传动轴33配合形成的环空内；中间密封总成35安装在传动轴总成4中部，下密封总成36安装在传动轴总成4下端。所述的防掉总成19由防掉螺母37和防掉拉杆44组成；防掉拉杆44上端与防掉螺母37连接，下端与中空转子22连接；所述上花瓣球铰26和下花瓣球铰29与球座连杆28连接的部位为4?6个花瓣形花键；传动轴33和水帽30连接接触处靠碟簧32支撑定位，碟簧32可以对传动轴33上端螺纹起到减震作用，避免螺纹处发生断裂及螺纹脱扣。所述上密封总成34包括传动轴33、上密封控制弹簧45、套筒46、上密封组内静密封圈47、活塞缸体48、上密封组动密封圈49、上密封组外静密封圈50和轴承51 ;套筒46外表面与活塞缸体48接触，内表面与传动轴33接触，套筒46内孔安装4组上密封组内静密封圈47，与传动轴33配合形成静密封，套筒46与活塞缸体48的接触面镀一层铬，其厚度为0.05?0.20mm，以增加接触面的防腐蚀性能和耐磨性；活塞缸体48内孔安装2组上密封组动密封圈49和轴承51，外表面安装4组上密封组外静密封圈50 ;上密封控制弹簧45安装在活塞缸体48上端；中间密封总成35包括传动轴壳体31、传动轴33、中间密封组动密封圈52、中间密封组外静密封圈53、锁紧套54、中间密封组内静密封圈55和下短节56 ;下短节56上端内孔安装2组中间密封组动密封圈52，与锁紧套54配合形成动密封；下短节56外表面安装I?3组中间密封组外静密封圈53，与传动轴壳体31配合形成静密封；锁紧套54上端内孔安装I?2组中间密封组内静密封圈55，与传动轴33配合形成静密封；下密封总成36包括传动轴33、下短节56、平衡压力流道57、密封止逆阀58、下密封控制弹簧59、下密封组动密封圈60和管塞61 ;平衡压力流道57在下短接56内部，密封止逆阀58和下密封控制弹簧59依次安装在平衡压力流道57内，平衡压力流道57下端端口安装管塞61 ;下密封总成36内孔安装2组下密封组动密封圈60，与传动轴33配合形成动密封。上密封总成34上端为钻井液，下密封总成36下端为钻头喷出的钻井液，上密封总成34与中间密封总成35之间，以及中间密封总成35与下密封总成36之间注入润滑油；当上密封总成34两侧有压差时，上密封控制弹簧45会压缩或者伸长，使活塞缸体48在环空内上下滑动，以保证两侧压力平衡；当下密封总成36两侧有压差时，下密封控制弹簧59会伸长或者压缩，使密封止逆阀58在平衡压力流道57内上下滑动，以保证两侧压力平衡。该工具结构简单、可靠性高，可以提高使用寿命，减少起下钻和降低钻进成本。这样，单向旁通的旁通阀总成与马达接头(43)的一端相互配合连接，其旁通阀的阀体的下端的外螺纹与马达接头(43)的上端的内螺纹旋合连接；马达接头(43)的另一端与马达总成相互配合连接，其马达接头(43)的下端的外螺纹与马达总成的壳体的一端的内螺纹旋合连接。单向旁通的螺杆钻具在起、下钻或泵压低时，泵压不足以克服旁通阀上的大弹簧的弹力和静摩擦力，阀芯不动作，阀芯上的阀芯孔与阀体上的阀口连通，由于单向旁通的螺杆钻具水眼内的钻井液的压力作用，向外推动阀杆，使单向阀处于开位，单向旁通的螺杆钻具内的钻井液可以流向井下环空内，保证正常施工；当泵压提高时，泵压作用在阀芯上的力大于旁通阀上的大弹簧的弹力和静摩擦力，阀芯动作，向下运动，阀芯上的孔与阀体上的阀口处于封闭状态，旁通阀处于关位，使单向旁通的螺杆钻具内的钻井液与井下环空相不连通，单向旁通的螺杆钻具内的钻井液进入马达总成，带动单向旁通的螺杆钻具工作，同时，由于井下环空内的液体的压力作用，向内推动单向阀的阀杆，单向阀处于关位，有效阻止井下环空内的泥砂、丝扣膜等杂质通过旁通阀的阀口进入单向旁通的螺杆钻具水眼内，减少了起、下钻更换螺杆钻头次数，节约了钻井时间，单向旁通的旁通阀总成的结构稳定，作业效率高。
【权利要求】
1.一种单向旁通的螺杆钻具，其单向旁通的螺杆钻具主要包括单向旁通的旁通阀总成、马达总成、万向轴总成和传动轴总成；其单向旁通的旁通阀、马达总成、万向轴总成和传动轴总成从上至下依次连接；单向旁通的旁通阀总成包括旁通阀和单向阀以及上短节；旁通阀主要由阀体、阀芯、大弹簧和卡簧以及挡圈组成，阀体上有阀口 ；所述的阀体内腔设有带台阶的圆柱形通道，其圆柱形通道上的台阶设有两个，两个台阶分别为上端的台阶和下端的台阶，圆柱形通道与阀口相连通；阀芯的上端设有一个外台阶，阀芯的下端设有一个阀芯孔；阀芯通过大弹簧与带台阶的圆柱形通道相配合连接，这样，其阀芯在阀体的圆柱形通道中，并且其大弹簧套于阀芯上，大弹簧在阀芯的外台阶与阀体的圆柱形通道的下端的台阶之间的阀芯和阀体配合形成的轴向环空内；阀体的圆柱形通道的上端的台阶的外侧设有卡簧槽，挡圈安放于阀芯外端并在阀体的圆柱形通道的上端的台阶上面，卡簧在卡簧槽内，并且卡簧压靠于挡圈上，从而固定挡圈，其阀芯在挡圈的下面；阀体的上端设有内螺纹，阀体的下端设有外螺纹；阀芯安装在阀体的圆柱形通道中，并且使大弹簧套于阀芯上，将挡圈安放于阀芯外端其圆柱形通道的上端的台阶上，最后把卡簧安装在卡簧槽内，使卡簧压靠于挡圈上，使挡圈固定；使用旁通阀时，其阀芯孔与阀体上的阀口连通，旁通阀就处于开位；单向阀包括本体、阀杆、小弹簧、螺帽，所述本体设有中空的腔体，所述本体于内壁中部设有内台肩；所述阀杆为I型结构，所述阀杆包括密封端和杆体，所述密封端的外径小于腔体的内径且大于内台肩的内径，所述杆体的外径小于内台肩的内径，所述杆体套于内台肩的内；所述杆体远离密封端的一端设有与所述螺帽相配合的螺纹，杆体远离密封端的一端通过螺纹与螺帽相互配合连接，所述螺帽的外径大于内台肩的内径且小于腔体的内径；所述小弹簧套装在内台肩和螺帽之间的杆体上；所述杆体于内台肩和小弹簧之间设有均布有通孔的扶正板，扶正板套装在杆体上，所述扶正板既可通过钻井液，还可限制阀杆径向活动范围；所述内台肩靠近密封端的台面上开设有密封槽，所述密封槽内设有密封圈；所述本体的一端具内六方结构，所述本体的内六方结构的一端口为本体的外口，本体的另一端口为本体的内口，本体的外口称之为单向阀的外口，本体的内口称之为单向阀的内口 ；其密封端、本体的外口位于本体的内壁中部的内台肩的一侧，螺帽、小弹簧以及扶正板、本体的内口位于本体的内壁中部的内台肩的另一侧；马达总成主要包括马达接头、防掉总成、定子壳体、橡胶衬套、中空转子和转子流道；马达接头上下两端分别与旁通阀的阀体的下端和定子壳体连接；定子壳体内孔硫化有橡胶衬套，中空转子旋入定子壳体内孔，与橡胶衬套配合；防掉总成下端与中空转子连接，中空转子下端有2?3个转子流道；万向轴总成主要包括万向轴壳体、限位套、上花瓣球铰、承压球、球座连杆、下花瓣球铰和水帽；万向轴壳体上端与定子壳体连接，上花瓣球铰与中空转子连接；球座连杆上下两端分别与上花瓣球铰和下花瓣球铰配合，限位套与球座连杆连接，限制上花瓣球铰向上的移动；承压球安装在球座连杆与上花辧球铰配合形成的孔内，水帽与下花辧球铰连接；传动轴总成主要包括传动轴壳体、传动轴、上密封总成、中间密封总成、下密封总成和下短节；传动轴壳体上端与万向轴壳体连接，下端与下短节连接，传动轴和水帽连接；上密封总成安装在传动轴壳体和传动轴配合形成的环空内；中间密封总成安装在传动轴总成中部，下密封总成安装在传动轴总成下端；防掉总成由防掉螺母、防掉拉杆组成；防掉拉杆上端与防掉螺母连接，下端与中空转子连接；所述上花瓣球铰和下花瓣球铰与球座连杆连接的部位为4?6个花瓣形花键；传动轴和水帽连接接触处靠碟簧支撑定位；所述上密封总成包括传动轴、上密封控制弹簧、套筒、上密封组内静密封圈、活塞缸体、上密封组动密封圈、上密封组外静密封圈和轴承；套筒外表面与活塞缸体接触，内表面与传动轴接触，套筒内孔安装2?4组上密封组内静密封圈，与传动轴配合形成静密封；活塞缸体内孔安装2?3组上密封组动密封圈和轴承，外表面安装2?4组上密封组外静密封圈；上密封控制弹簧安装在活塞缸体上端；中间密封总成包括传动轴壳体、传动轴、中间密封组动密封圈、中间密封组外静密封圈、锁紧套、中间密封组内静密封圈和下短节；下短节上端内孔安装2组中间密封组动密封圈，与锁紧套配合形成动密封；下短节外表面安装1?3组中间密封组外静密封圈，与传动轴壳体配合形成静密封；锁紧套上端内孔安装1?2组中间密封组内静密封圈，与传动轴配合形成静密封；下密封总成包括传动轴、下短节、平衡压力流道、密封止逆阀、下密封控制弹簧、下密封组动密封圈和管塞；平衡压力流道在下短接内部，密封止逆阀和下密封控制弹簧依次安装在平衡压力流道内，平衡压力流道下端端口安装管塞；下密封总成内孔安装2?3组下密封组动密封圈，与传动轴配合形成动密封；所述套筒与活塞缸体的接触面镀一层铬，其厚度为0.05?0.20111111，以增加接触面的防腐蚀性能和耐磨性；这样，单向旁通的旁通阀总成与马达接头的一端相互配合连接，其旁通阀的阀体的下端的外螺纹与马达接头的上端的内螺纹旋合连接；马达接头的另一端与马达总成相互配合连接，其马达接头的下端的外螺纹与马达总成的壳体的一端的内螺纹旋合连接；其特征是:单向阀与旁通阀相互配合连接，使单向阀安装在旁通阀的阀口内，其单向阀的外口与旁通阀的阀口的外口直接相通连，单向阀的内口与旁通阀的阀口的内口直接相通连。
2.根据权利要求1所述的单向旁通的螺杆钻具，其特征是:单向阀的本体外管壁设有连接外螺纹，旁通阀的阀口的内壁上设有连接内螺纹，其单向阀的本体外管壁的连接外螺纹与旁通阀的阀口的内壁上的连接内螺纹旋合连接。
【文档编号】E21B34/08GK204200071SQ201420439479
【公开日】2015年3月11日 申请日期:2014年8月2日 优先权日:2014年8月2日
【发明者】杨桂青, 卞康群 申请人:江苏贵鑫石油装备有限公司