专利名称：弯壳体螺杆钻具的制作方法
技术领域：
本实用新型属于石油钻井、地质勘探等行业打定向井，特别是打大角度的倾斜井或地下深层水平井用的螺杆动力钻具。
目前，石油钻井、地质勘探等行业打定向井所用的理想工具是螺杆钻具，该螺杆钻具由旁通阀、螺杆马达组件、万向轴组件、传动轴组件依次固定连接构成。由于这种传统的螺杆钻具是一个直线形圆柱体，在打定向井时，它的造斜率(每钻深100米所倾斜的角度)比较小，目前还不能满足于钻定井的需要。为了提高螺杆钻具打定向井的造斜率，人们在螺杆钻具的后端部安装一个弯接头，通过该弯接头的导向作用来增加螺杆钻具的造斜率。该方法尽管增加了螺杆钻具的造斜率，但是它增加了螺杆钻具的整体长度，使定向井的定向弯曲半径增大，使钻定向井的造斜率仍达不到设计的要求，特别是不能满足于打定向水平井的要求。
本实用新型的目的是为了克服上述不足，而设计的一种造斜率大、结构紧凑、且能满足于打水平井要求的螺杆钻具。
本实用新型是这样实现的本螺杆钻具同样是由旁通阀、螺杆马达组件、万向轴组件、传动轴组件构成，其技术要点是万向轴组件中的万向轴外壳是一个圆筒形弯壳体，该弯壳体的弯曲折线与万向轴的万向节相对应。经过该万向轴外壳的弯曲，使螺杆钻具中的螺杆马达组件与传动轴组件之间构成一个夹角，使传统的直线圆柱体螺杆钻具变成为折线圆柱体螺杆钻具。使本螺杆钻具比较方便地用于打各种大倾斜度的倾斜井及水平井。为了保证本螺杆钻按设计轨迹作业，在传动轴组件上固定安装一个扶正器。
由于本实用新型采用将万向轴组件的万向轴外壳加工成弯壳体，以保证螺杆钻具打定向井的造斜率。它减少了螺杆钻具的自身长度，使得结构紧凑。由于万向轴外壳的弯曲折点基本上位于整个螺杆钻具的中间部位，使得本螺杆钻具打定向井的造斜率增大，从垂直井到水平井的过渡的曲率半径减小，特别是对石油钻井行业中打水平井提供了良好地钻井动力工具。石油行业通过钻水平井，使得原油的产量比原定向斜井的原油产量提高10倍以上。同时它也能使老井复活，开采出更多的石油。
图1是本实用新型的结构原理图。
以下结合附图对本实用新型进行详细地说明。本实用新型所说的螺杆钻具由旁通阀(1)、螺杆马达组件(3)、带弯壳体的万向轴组件(4)、传动轴组件(7)和扶正器(8)组成。其旁通阀(1)可以采用各种结构形式；螺杆马达组件(3)可以采用单头螺杆马达，也可以采用多头螺杆马达，即螺杆马达的转子与定子头数比可以采用1／2、2／3、4／5、5／6、6／7、……；传动轴组件(7)也由传统的空心轴、外壳及安装在两者之间的轴承组成；其万向轴组件(4)由万向轴(6)及万向轴外壳(5)构成，万向轴外壳(5)为弯壳体，其万向轴外壳(5)用机械加工的方法制成，这样制造出来的万向轴外壳(5)的弯曲角度比较准确，而且精度高，在使用过程中不会变形，弯曲角度稳定。本万向轴外壳(5)的弯曲折线的位置与万向轴(6)的万向节相对应。本万向轴外壳(5)的弯曲角最好控制在β＝0·6～3度之间。本螺杆钻具的扶正器(8)最好固定安装在传动轴组件(7)的外壳上，这样它可以使本螺杆钻具比较准确地按照设计轨迹进行作业，其扶正器(8)也可以采用各种结构形式。为了进一步增大造斜率，减小本螺杆钻具打定向井的曲率半径，在旁通阀(1)与螺杆马达组件(3)之间固定安装一个弯接头(2)，弯接头(2)的弯曲方向与万向轴外壳(5)的弯曲方向相同。这样更能满足于石油钻井行业打水平井工艺的要求。本弯接头(2)的弯曲角最好控制在α＝0·8～2·5度之间。
权利要求1.弯壳体螺杆钻具，它包括由旁通阀(1)、螺杆马达组件(3)、万向轴组件(4)、传动轴组件(7)构成的螺杆钻具，其特征在于万向轴组件(4)中的万向轴外壳(5)是一个机加工成的圆筒形弯壳体，万向轴外壳(5)的弯曲折线与万向轴(6)的万向节相对应，在传动轴组件(7)的外壳上固定安装有一个扶正器(8)。
2.根据权利要求1所述的弯壳体螺杆钻具，其特征在于构成万向轴外壳(5)弯壳体的两部分圆筒轴线之间的夹角为β＝0·6～3度。
3.根据权利要求1或2所述的弯壳体螺杆钻具，其特征在于在旁通阀(1)与螺杆马达组件(3)之间固定安装一个弯接头(2)，弯接头(2)的弯曲方向与万向轴外壳(5)的弯曲方向相同。
4.根据权利要求3所述的弯壳体螺杆钻具，其特征在于弯接头(2)的弯曲角α＝0·8～2·5度。
专利摘要本实用新型属于石油钻井、地质勘探等行业打定向井，特别是打水平井的动力工具。它包括由旁通阀(1)、螺杆马达组件(3)、万向轴组件(4)和传动轴组件(7)构成的螺杆钻具，其技术要点是万向轴组件的万向轴外壳(5)是一个机加工成的圆筒形弯壳体，万向轴外壳的弯曲折线与万向轴(6)的万向节相对应，在传动轴组件的外壳上固定安装有一个扶正器(8)。
文档编号E21B7/04GK2128968SQ92219440
公开日1993年3月31日 申请日期1992年8月1日 优先权日1992年8月1日
发明者王清 申请人:潍坊开发区蚊龙石油机械制造总公司