本發(fā)明屬于螺桿鉆具，具體涉及一種串聯(lián)增扭螺桿鉆具。

背景技術(shù)：

1、隨著國內(nèi)油氣勘探向深井、超深井領(lǐng)域的不斷拓展，對螺桿鉆具的輸出扭矩和使用壽命提出了更高要求。傳統(tǒng)螺桿鉆具在使用超過200小時后，其核心部件馬達(dá)會因磨損導(dǎo)致密封壓力和容積效率下降，動力逐漸衰減，無法滿足長時間高扭矩鉆井需求。盡管傳動軸總成、萬向軸承總成等其他部件仍可繼續(xù)使用300-500小時，但馬達(dá)壽命的局限性制約了整機(jī)效能，迫使鉆井作業(yè)過早終止，顯著增加了鉆井成本。

2、目前，國內(nèi)螺桿鉆具制造商雖已開展馬達(dá)增扭技術(shù)研發(fā)，但現(xiàn)有方案普遍存在穩(wěn)定性不足、增扭效果衰減快等問題，難以實(shí)現(xiàn)長時間可靠運(yùn)行。深井鉆進(jìn)對高扭矩、長壽命鉆具的迫切需求與現(xiàn)有技術(shù)瓶頸之間的矛盾日益凸顯，亟需一種能夠補(bǔ)償馬達(dá)動力衰減、延長高扭矩工作時間的創(chuàng)新型螺桿鉆具。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種串聯(lián)增扭螺桿鉆具，以解決背景技術(shù)中存在的問題。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種串聯(lián)增扭螺桿鉆具，包括：第一馬達(dá)總成：包括第一定子和第一轉(zhuǎn)子；第二馬達(dá)總成：包括第二定子和第二轉(zhuǎn)子；第一萬向軸總成：包括第一萬向軸殼體和第一活絞；第二萬向軸總成：包括第二萬向軸殼體和第二活絞；減振傳動軸總成：包括傳動軸、止推軸承組和碟簧組；所述第一馬達(dá)總成與第二馬達(dá)總成通過半球軸桿串聯(lián)連接，所述半球軸桿的兩端分別與第一轉(zhuǎn)子和第二轉(zhuǎn)子固定；所述第一萬向軸殼體與第一定子連接，所述第二萬向軸殼體與第二定子連接；所述止推軸承組設(shè)置于傳動軸內(nèi)，所述碟簧組位于止推軸承組的軸向頂端。雙馬達(dá)獨(dú)立驅(qū)動結(jié)構(gòu)允許單馬達(dá)磨損后另一馬達(dá)仍可補(bǔ)償動力衰減，使高扭矩工作時間延長至300-500小時，突破傳統(tǒng)單馬達(dá)鉆具壽命限制。

3、優(yōu)選地，所述第一轉(zhuǎn)子與第二轉(zhuǎn)子通過球連桿傳遞扭矩，所述球連桿的兩端分別通過第一鎖緊套和第二鎖緊套與第一活絞和第二活絞連接；所述球連桿內(nèi)設(shè)有承壓球，所述承壓球與半球軸桿接觸配合。

4、優(yōu)選地，所述傳動軸內(nèi)沿軸向依次設(shè)置上tc動套、上tc靜套、碟簧組、止推軸承組、承壓環(huán)、下tc靜套和下tc動套；所述上tc靜套與傳動殼體固定連接，所述傳動殼體與第二萬向軸殼體連接。

5、優(yōu)選地，所述第一活絞和第二活絞的結(jié)構(gòu)相同，均包括球座和復(fù)合內(nèi)密封圈；所述球座固定于活絞內(nèi)部，所述復(fù)合內(nèi)密封圈設(shè)置于活絞的密封槽內(nèi)。

6、優(yōu)選地，所述第二定子的頂端與第一萬向軸殼體直接連接，所述第二定子的底端與第二萬向軸殼體連接；所述第一定子的頂端連接代用接頭，所述傳動軸的末端連接鉆頭。

7、優(yōu)選地，所述第一馬達(dá)總成與第二馬達(dá)總成為雙級獨(dú)立驅(qū)動結(jié)構(gòu)，所述第一轉(zhuǎn)子和第二轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)軸線共線；所述第一萬向軸殼體設(shè)有柔性槽結(jié)構(gòu)，所述柔性槽結(jié)構(gòu)沿周向均勻分布。

8、本發(fā)明的有益效果是：本裝置通過雙馬達(dá)總成的串聯(lián)設(shè)計實(shí)現(xiàn)扭矩疊加輸出，顯著提升深井破巖能力，且當(dāng)單馬達(dá)磨損導(dǎo)致動力衰減時，雙馬達(dá)可相互補(bǔ)償，使高扭矩工作時間延長至300-500小時，突破傳統(tǒng)單馬達(dá)鉆具的壽命限制；止推軸承組采用面接觸結(jié)構(gòu)并配備碟簧減震機(jī)構(gòu)，大幅提高鉆壓承載能力與抗沖擊性能；上萬向軸殼體的柔性槽設(shè)計有效減少應(yīng)力集中，增強(qiáng)整機(jī)疲勞壽命；傳動軸內(nèi)多級密封與傳動結(jié)構(gòu)優(yōu)化了扭矩傳遞效率與穩(wěn)定性，復(fù)合內(nèi)密封圈保障動密封可靠性；整體結(jié)構(gòu)緊湊適配常規(guī)鉆柱，兼具高鉆進(jìn)效能與現(xiàn)場應(yīng)用便捷性，實(shí)現(xiàn)深井鉆井提速、降本與增效的綜合目標(biāo)。

技術(shù)特征：

1.一種串聯(lián)增扭螺桿鉆具，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的串聯(lián)增扭螺桿鉆具，其特征在于：所述第一轉(zhuǎn)子(3)與第二轉(zhuǎn)子(13)通過球連桿(17)傳遞扭矩，所述球連桿(17)的兩端分別通過第一鎖緊套(10)和第二鎖緊套(18)與第一活絞(5)和第二活絞(15)連接；所述球連桿(17)內(nèi)設(shè)有承壓球(16)，所述承壓球(16)與半球軸桿(11)接觸配合。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的串聯(lián)增扭螺桿鉆具，其特征在于：所述傳動軸(20)內(nèi)沿軸向依次設(shè)置上tc動套(21)、上tc靜套(23)、碟簧組(24)、止推軸承組(25)、承壓環(huán)(27)、下tc靜套(28)和下tc動套(29)；所述上tc靜套(23)與傳動殼體(26)固定連接，所述傳動殼體(26)與第二萬向軸殼體(14)連接。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的串聯(lián)增扭螺桿鉆具，其特征在于：所述第一活絞(5)和第二活絞(15)的結(jié)構(gòu)相同，均包括球座(6)和復(fù)合內(nèi)密封圈(8)；所述球座(6)固定于活絞內(nèi)部，所述復(fù)合內(nèi)密封圈(8)設(shè)置于活絞的密封槽內(nèi)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的串聯(lián)增扭螺桿鉆具，其特征在于：所述第二定子(12)的頂端與第一萬向軸殼體(4)直接連接，所述第二定子(12)的底端與第二萬向軸殼體(14)連接；所述第一定子(2)的頂端連接代用接頭(1)，所述傳動軸(20)的末端連接鉆頭。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的串聯(lián)增扭螺桿鉆具，其特征在于：所述第一馬達(dá)總成與第二馬達(dá)總成為雙級獨(dú)立驅(qū)動結(jié)構(gòu)，所述第一轉(zhuǎn)子(3)和第二轉(zhuǎn)子(13)的旋轉(zhuǎn)軸線共線；所述第一萬向軸殼體(4)設(shè)有柔性槽結(jié)構(gòu)，所述柔性槽結(jié)構(gòu)沿周向均勻分布。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明屬于螺桿鉆具技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種串聯(lián)增扭螺桿鉆具，包括：第一馬達(dá)總成：包括第一定子和第一轉(zhuǎn)子；第二馬達(dá)總成：包括第二定子和第二轉(zhuǎn)子；第一萬向軸總成：包括第一萬向軸殼體和第一活絞；第二萬向軸總成：包括第二萬向軸殼體和第二活絞；減振傳動軸總成：包括傳動軸、止推軸承組和碟簧組；所述第一馬達(dá)總成與第二馬達(dá)總成通過半球軸桿串聯(lián)連接，所述半球軸桿的兩端分別與第一轉(zhuǎn)子和第二轉(zhuǎn)子固定；所述第一萬向軸殼體與第一定子連接，所述第二萬向軸殼體與第二定子連接；所述止推軸承組設(shè)置于傳動軸內(nèi)，所述碟簧組位于止推軸承組的軸向頂端。本裝置通過雙馬達(dá)總成的串聯(lián)設(shè)計實(shí)現(xiàn)扭矩疊加輸出，顯著提升深井破巖能力。

技術(shù)研發(fā)人員：韓文全,王軍利,劉海寧,李大濤
受保護(hù)的技術(shù)使用者：天津立林石油機(jī)械有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/15