[发明专利]一种底挂复合式贯通涡轮钻具

说明书

本发明公开一种底挂复合式贯通涡轮钻具，涉及地质勘探技术领域，包括动力总成和底挂传动总成，动力总成中上扶正TC轴承内圈与贯通中心轴通过螺纹连接将全贯通驱动轴系部件压紧，而分流上接头连接上扶正TC轴承外圈、壳中接箍后将壳系部件压紧在壳体内。同样，在底挂传动总成，中空花键轴与贯通式双壁驱动轴通过螺纹连接将全贯通底挂传动轴系部件等压紧在贯通式双壁驱动轴台阶上，而下壳短接、止动垫圈与下短接一起将下壳垫圈、下扶正TC轴承外圈、圆弧滚道球轴承外圈等压紧在下壳体内，并与动力总成中的壳系部件相连，共同悬挂住轴系所有零部件。本发明不仅实现了涡轮钻具的自上至下的全贯通，还能拓展连接其他的中空工具或仪器。

技术领域

本发明涉及地质勘探技术领域，特别是涉及一种底挂复合式贯通涡轮钻具。

背景技术

在油气资源勘探、科学钻探、新能源勘探与开发等过程中通常会采用井底回转动力钻具配合钻机转盘的复合驱动方式来提高钻井的机械钻速，其中涡轮钻具作为一种有效井底回转动力钻具经常被用于克服井内高温、高压、硬岩钻速慢等难题，在钻井施工过程中成为高温硬岩地层提速增效的关键技术手段。但是，由于常规涡轮钻具的中心轴是实心或不贯通结构特点，从而难以实现绳索取芯、不提钻测井及配合其他中空仪器与器具联接使用的功能，造成工况适应性受限。

发明内容

本发明的目的是提供一种底挂复合式贯通涡轮钻具，以解决上述现有技术存在的问题，以实现涡轮钻具上下贯通功能，满足取芯钻进、不提钻测井及悬挂中空仪器或器具的使用工况，并采用底挂内部传动轴在近钻头位置实现井底驱动以提高机械效率。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明提供一种底挂复合式贯通涡轮钻具，包括分流上接头，所述分流上接头为贯通的阶梯型管体结构，所述分流上接头外表面上下两个台阶面分别用于与上壳短接和上扶正TC轴承外圈螺纹连接，所述分流上接头位于上下两个台阶面之间的中间台阶面圆周均布有长圆通孔；所述分流上接头底部的内台阶固定设置有悬挂座封环，所述悬挂座封环设置有内锥面；所述上扶正TC轴承外圈的轴向截面呈贯通的“T”型，在所述上扶正TC轴承外圈大端外圆沿着轴线方向与小端外圆外壁贴合开设有均布的圆弧型通孔，所述上扶正TC轴承外圈的小端外圆的内圆周面与上扶正TC轴承内圈的小端外圆的外圆周面间隙配合，所述上扶正TC轴承内圈的大端外圆的内圆周面螺纹连接有贯通中心轴；所述上壳短接底部与壳中接箍螺纹连接；所述壳中接箍下端螺纹连接壳体；所述贯通中心轴顶端通过卡箍紧固安装有半合卡箍，所述半合卡箍为半圆柱瓦片结构，在两端加工卡簧槽，所述半合卡箍外圆周的中部加工有方形槽；所述半合卡箍的内圆周面中部加工有能够与贯通中心轴顶端键槽配合的键凸起；所述壳体内部安装有壳系部件；所述贯通中心轴外圆周上固定安装有轴系部件，所述轴系部件与所述壳系部件之间能够相对转动；所述贯通中心轴是全贯通的阶梯轴，所述贯通中心轴的键槽位于所述贯通中心轴的小端，所述贯通中心轴的大端螺纹连接有中空花键套；所述中空花键套呈中空管体状，所述中空花键套底部插接有呈中空管体状的中空花键轴，所述中空花键轴底部螺纹连接有贯通式双壁传动轴；所述壳体下端螺纹连接有壳下接箍，所述壳下接箍底部螺纹连接有下壳短接，所述下壳短接底部螺纹连接有下壳体；所述贯通式双壁传动轴的外圆周面固定连接有下轴系部件；所述下壳体内固定安装有下壳系部件，所述下轴系部件和下壳系部件能够相对转动；所述下轴系部件包括分流套，所述分流套轴向截面为“T”型，在小径与大径过度的锥面位置圆周均布四个圆弧形斜孔，与轴线呈45°角；所述贯通式双壁传动轴为全贯通式阶梯轴，所述贯通式双壁传动轴小端最端部加工有与所述中空花键轴连接的连接螺纹，所述贯通式双壁传动轴小端远离连接螺纹的外圆周均布加工有扁通，所述贯通式双壁传动轴小端与所述贯通式双壁传动轴大端之间加工有两级台阶，一级台阶变径采取30°倾角、二级台阶变径采用90°直角，沿着轴线方向在一级台阶变径斜面上钻有圆周均布的圆形通孔，形成钻井液主流道，同时所述贯通式双壁传动轴大端远离所述贯通式双壁传动轴小端的一端加工有内壁和外壁，所述贯通式双壁传动轴大端的外壁加工有内螺纹，内壁加工有外螺纹。