[实用新型]一种螺杆钻具密封传动轴总成

说明书

本申请涉及一种螺杆钻具密封传动轴总成，属于石油、天然气用井下螺杆钻具技术领域，包括：传动轴装置，其包括壳体和传动轴，壳体为空心管状结构，壳体内设有转动支撑传动轴的轴承组件，传动轴位于壳体内且可在壳体内转动；密封装置，其包括位于壳体的上端且与传动轴密封连接的上密封圈，以及位于壳体的下端且与传动轴密封连接的下密封圈，上密封圈和下密封圈之间形成润滑轴承组件的封闭油腔；压力补偿装置，其位于壳体上且与封闭油腔连通，压力补偿装置通过膨胀和收缩以平衡封闭油腔内部与封闭油腔外部的压力差。本申请实现了封闭油腔两端压力相等、封闭油腔内外压力相等，提高了密封装置的密封性能，提高了传动轴总成的使用寿命。

技术领域

本申请涉及石油、天然气用井下螺杆钻具技术领域，特别涉及一种螺杆钻具密封传动轴总成。

背景技术

螺杆钻具是石油钻井或修井作业时使用的一种井下动力工具之一，传动轴总成是螺杆钻具的四大主要部件之一，也是最易失效的部件之一，其作用是将马达的输出扭矩和转速传递给钻头，同时承受钻进过程中产生的轴向和径向载荷。

目前常用的螺杆钻具技术为泥浆润滑传动轴总成技术，具有使用寿命短的现象，无法进行短半径水平井的作业，也实现不了加快钻井速度提升、钻井周期缩短、钻井成本降低的当今需求。

泥浆润滑的传动轴总成主要由传动轴、下TC轴承静套、下TC轴承动套、传动轴壳体、防掉机构、下定位套、隔套、串轴承、上TC轴承静套和上TC轴承动套等组成。

钻井中，来自泥浆泵泵入的泥浆通过钻具水眼进入传动轴总成，一路通过传动轴水眼，进入钻头喷嘴射向井底后携带岩屑返回地面；另一路通过上TC轴承静套与上TC轴承动套间的缝隙流向串轴承，在通过下TC轴承静套、下TC轴承动套间的缝隙流向钻具外的环空。

整个TC轴承及串轴承都敞露在泥浆中，由于泥浆中含有微小岩石颗粒及泥浆的化学腐蚀，大大降低了轴承的使用寿命。在欠平衡钻井作业中，因泡沫或空气无法对轴承进行润滑和冷却，这种泥浆润滑轴承的使用寿命更短，通常使用40-50小时即失效，这不仅导致频繁起下钻，而且轴承卡死容易引发钻井事故无法满足钻井作业要求。

目前己有的密封传动轴总成，一般都是在轴承上下两端分别采用活塞密封装置来补偿实现密封传动轴总成密封腔内外的压力平衡，从而提高密封可靠性。活塞在内外压差的作用下，密封圈会出现不断卸油、活塞也会不断产生轴向位移，整个活塞系统处于动平衡状态，为保证传动轴使用寿命，设计中往往需要根据使用寿命要求设置足够的活塞行程，活塞密封装置自身也需要一定长度来满足密封可靠性需要，所以常用的密封传动轴总成总长较长，导致密封可靠性差，螺杆钻具弯点距长，造斜率较低，限制了密封传动轴总成在大斜度井和短半径水平井钻井作业中的应用。

发明内容

本申请实施例提供一种螺杆钻具密封传动轴总成，以解决相关技术中传动轴总成密封可靠性差，使用寿命较低的问题。

本申请实施例提供了一种螺杆钻具密封传动轴总成，包括：

传动轴装置，所述传动轴装置包括壳体和传动轴，所述壳体为空心管状结构，所述壳体内设有转动支撑所述传动轴的轴承组件，所述传动轴位于壳体内且可在所述壳体内转动；

密封装置，所述密封装置包括位于壳体的上端且与传动轴密封连接的上密封圈，以及位于壳体的下端且与传动轴密封连接的下密封圈，所述上密封圈和下密封圈之间形成润滑所述轴承组件的封闭油腔；

压力补偿装置，所述压力补偿装置位于所述壳体上且与所述封闭油腔连通，所述压力补偿装置通过膨胀和收缩以平衡所述封闭油腔内部与封闭油腔外部的压力差。

在一些实施例中：所述壳体的侧壁上开设有容纳所述压力补偿装置的储油孔，所述储油孔内开设有与封闭油腔连通的通油孔，所述压力补偿装置包括与通油孔相通的橡胶油囊，所述橡胶油囊通过充油和放油来平衡封闭油腔内部与封闭油腔外部的压力差。