一种用于油田钻井作业的螺杆钻具的制作方法

本发明涉及钻井工具技术领域，具体为一种用于油田钻井作业的螺杆钻具。

背景技术：

螺杆钻具是一种渐进空腔型容积式孔底动力机，以泥浆、清水为动力介质，通过钻杆中心孔输送到孔底的螺杆钻，实质上是把液体压力能转换为机械能的一种能量转换装置，钻探时，螺杆钻直接带动连接在其孔底传动轴上的岩心管和钻头回转，整个钻杆柱仅作为输送高压工作介质的通道和支撑钻头反扭矩的杆件，不作回转运动，采用螺杆钻钻探与常规钻探相比有许多优点，如钻杆磨损大幅度下降，钻速高，它是打定向孔的主要器具，在钻探领域已发挥作用。

螺杆钻具的定子为橡胶材质，但是在钻井过程中，泥浆的温度较高，会使得橡胶材质的定子使用寿命降低，从而影响马达的使用寿命，并且钻头在下钻和工作的过程中，会因为瞬间的碰撞造成钻头磨损，影响钻头的使用寿命。

技术实现要素：

针对现有技术的不足，本发明提供了一种用于油田钻井作业的螺杆钻具，解决了马达和钻头使用寿命受损的问题。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种用于油田钻井作业的螺杆钻具，包括旁通阀总成，所述旁通阀总成右端通过连接件固定连接有马达外壳，所述马达外壳右端通过连接件固定连接有万向轴总成，所述万向轴总成右端通过连接件固定连接有传动轴总成，所述传动轴右端通过连接件固定连接有连接轴外壳，所述连接轴外壳右端设置有钻头总成。

优选的，所述马达外壳内部设置有定子安装架，所述定子安装架内侧均匀设置有三个安装槽，所述安装槽内侧滑动连接有安装块，所述安装块均匀的固定连接在定子固定架外侧，所述定子固定架内侧设置有橡胶定子。

优选的，所述定子固定架靠近旁通阀总成的一端设置有固定件，所述固定件通过固定螺栓与定子安装架固定连接。

优选的，所述连接轴外壳内部设置有缓冲壳体，所述缓冲壳体内部设置有固定壳体，所述固定壳体内部设置有钻头连接轴，所述固定壳体顶部设置有腔室。

优选的，所述腔室内侧前后两端设置有安装耳，所述安装耳内侧固定连接有固定连接块，所述固定连接块转动连接在安装环前后两端，所述安装环左右两侧均转动连接有五个刹片。

优选的，所述固定壳体内侧设置有限位槽，所述钻头连接轴两端设置有限位块且限位块与限位槽滑动连接。

优选的，所述缓冲壳体内侧均匀设置有三个滑槽，所述固定壳体外侧均匀设置有三个滑块且滑块与滑槽滑动连接，所述滑槽内部两侧均设置有阻尼装置且阻尼装置一端固定连接在滑槽内侧另一侧固定连接在滑块两侧。

工作原理：在钻井之前先确定工作时井中的温度，根据温度选择适合的橡胶定子，将橡胶定子固定在定子固定架上，然后将安装块沿着安装槽安装到定子安装架上，然后通过固定件和固定螺栓将定子固定架固定安装在定子安装架内部，橡胶定子安装完毕后，组装完成整个螺柱钻具然后下钻，钻头到达底部后，钻头推动钻头连接轴向上运动，钻头连接轴一直向上运动与刹片接触，然后钻头连接轴将刹片推动，刹片沿安装环转动使得刹片底端部分向内侧收紧，直至与钻头连接轴接触对钻头连接轴夹紧，钻头连接轴被夹紧后，钻头开始工作，钻头转动带动滑块在滑槽内滑动，滑块在阻尼装置的作用下使钻头在转动的过程中拥有一段缓冲过程，钻头继续转动开始对油井进行钻孔作业。

本发明提供了一种用于油田钻井作业的螺杆钻具。具备以下有益效果：

1、本发明通过钻头到达底部后，钻头推动钻头连接轴向上运动，钻头连接轴一直向上运动与刹片接触，然后钻头连接轴将刹片推动，刹片沿安装环转动使得刹片底端部分向内侧收紧，直至与钻头连接轴接触对钻头连接轴夹紧，钻头连接轴被夹紧后，钻头开始工作，钻头转动带动滑块在滑槽内滑动，滑块在阻尼装置的作用下使钻头在转动的过程中拥有一段缓冲过程，可以使钻头在下钻和工作的时候有一个缓冲过程，降低钻头在下钻和工作时因短时间的碰撞造成磨损，延长钻头的使用寿命。

2、本发明通过事先测定油井中的温度选择适合的橡胶定子，将橡胶定子固定在定子固定架上，然后将安装块沿着安装槽安装到定子安装架上，然后通过固定件和固定螺栓将定子固定架固定安装在定子安装架内部，根据现有情况制定特殊的橡胶定子，可以增加马达的使用寿命，值得大力推广。

附图说明

图1为本发明的主视图；

图2为本发明的橡胶定子示意图；

图3为本发明的固定件示意图；

图4为本发明的安装架示意图；

图5为本发明的刹片示意图；

图6为图5中a处放大图。

其中，1、旁通阀总成；2、连接件；3、马达外壳；4、万向轴总成；5、传动轴总成；6、连接轴外壳；7、钻头总成；8、定子安装架；9、安装槽；10、安装块；11、橡胶定子；12、定子固定架；13、固定件；14、固定螺栓；15、限位块；16、限位槽；17、缓冲壳体；18、腔室；19、固定壳体；20、钻头连接轴；21、刹片；22、固定连接块；23、安装环；24、安装耳；25、滑块；26、滑槽；27、阻尼装置。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例：

如图1-6所示，本发明实施例提供一种用于油田钻井作业的螺杆钻具，包括旁通阀总成1，旁通阀总成1右端通过连接件2固定连接有马达外壳3，马达外壳3右端通过连接件2固定连接有万向轴总成4，万向轴总成4右端通过连接件2固定连接有传动轴总成5，传动轴总成5右端通过连接件2固定连接有连接轴外壳6，连接轴外壳6右端设置有钻头总成7，上述结构中，旁通阀总成1的作用是防止下钻或接单根时因环形空间液体密度较大，液体倒流到钻具内，造成转子倒转及松扣现象，防止含钻屑的洗井液进入定子腔内卡死钻具，防止钻具内的意外井喷，起钻时可泄出钻柱内的洗井液，马达外壳3的作用是保护内部的马达总成，保证马达总成的正常工作，万向轴总成4是将马达的偏心运动变换为传动轴的定轴旋转，同时传递扭矩给传动轴，以达到钻井的目的，传动轴总成5的作用是将马达的旋转扭矩传递给钻头，同时承受钻压所产生的轴向和径向负荷，连接轴外壳6起到保护内部结构的作用，钻头总成7是工作部分既对油井进行钻井工作的主要部件，连接件2起到连接旁通阀总成1、马达外壳3、万向轴总成4、传动轴总成5和连接轴外壳6的作用。

马达外壳3内部设置有定子安装架8，定子安装架8内侧均匀设置有三个安装槽9，安装槽9内侧滑动连接有安装块10，安装块10均匀的固定连接在定子固定架12外侧，定子固定架12内侧设置有橡胶定子11，事先测定油井中的温度选择适合的橡胶定子11，将橡胶定子11固定在定子固定架12上，然后将安装块10沿着安装槽9安装到定子安装架8上，根据现有情况制定特殊的橡胶定子11，可以增加马达的使用寿命。

定子固定架12靠近旁通阀总成1的一端设置有固定件13，固定件13通过固定螺栓14与定子安装架8固定连接，通过固定件13和固定螺栓14将定子固定架12固定安装在定子安装架8内部。

连接轴外壳6内部设置有缓冲壳体17，缓冲壳体17内部设置有固定壳体19，固定壳体19内部设置有钻头连接轴20，固定壳体19顶部设置有腔室18，缓冲壳体17、固定壳体19和腔室18为内部结构提供安装空间，钻头连接轴20连接钻头总成7并为钻头总成7传递动能。

腔室18内侧前后两端设置有安装耳24，安装耳24内侧固定连接有固定连接块22，固定连接块22转动连接在安装环23前后两端，安装环23左右两侧均转动连接有五个刹片21，安装环23安装在固定连接块22内侧，固定连接块22通过安装耳24安装在腔室18内侧，刹片21转动连接在安装环23一周，钻头总成7到达底部后，钻头总成7推动钻头连接轴20向上运动，钻头连接轴20一直向上运动与刹片21接触，然后钻头连接轴20将刹片21推动，刹片21沿安装环23转动使得刹片21底端部分向内侧收紧，直至与钻头连接轴20接触并对钻头连接轴20夹紧，可以减小钻头总成7在下钻时与油井底部的硬物的瞬间碰撞，减小钻头总成7的损坏。

固定壳体19内侧设置有限位槽16，钻头连接轴20两端设置有限位块15且限位块15与限位槽16滑动连接，钻头连接轴20向上移动到最大位置后既刹片21完全阻挡钻头连接轴20向上移动的动作，限位块15到达限位槽16顶端，可以保证安装环23不会因为瞬间的碰撞而被损坏。

缓冲壳体17内侧均匀设置有三个滑槽26，固定壳体19外侧均匀设置有三个滑块25且滑块25与滑槽26滑动连接，滑槽26内部两侧均设置有阻尼装置27且阻尼装置27一端固定连接在滑槽26内侧另一侧固定连接在滑块25两侧，钻头总成7开始工作，钻头总成7转动带动滑块25在滑槽26内滑动，滑块25在阻尼装置27的作用下使钻头总成7在转动的过程中拥有一段缓冲过程，可以使钻头总成7在工作的时候有一个缓冲过程，降低钻头总成7在工作时因瞬间的碰撞造成磨损，延长钻头总成7的使用寿命。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。