[发明专利]一种利于延长寿命的高转速螺杆钻具系统及钻井方法

权利要求书

1.一种利于延长寿命的高转速螺杆钻具系统，包含螺杆钻具(100)、钻杆(200)以及钻机地表设备(300)，所述螺杆钻具(100)顶端设置有用于连接所述钻机地表设备(300)的所述钻杆(200)，所述螺杆钻具(100)包括万向轴组件(1)和传动轴组件(3)，其特征在于，所述螺杆钻具(100)还包括调速机构组件(2)；

所述调速机构组件(2)包括行星外壳(22)、设置于所述行星外壳(22)内的行星架(21)、以及套设于所述行星外壳(22)上的调速壳体(23)，所述行星架(21)内设置有太阳轮(211)、套设于所述太阳轮(211)上的若干行星轮(212)、以及设置于所述行星架(21)内且与所述行星架(21)内壁抵紧的若干齿圈(213)，所述太阳轮(211)、所述行星轮(212)与所述齿圈(213)组成行星轮系；

所述万向轴组件(1)包括万向轴壳体(11)以及位于所述万向轴壳体(11)中的万向轴(12)，所述传动轴组件(3)包括传动轴壳体(31)以及位于所述传动轴壳体(31)中的传动轴(32)；

所述调速壳体(23)与所述传动轴壳体(31)连接，所述调速机构组件(2)一端与所述万向轴(12)连接、另一端与所述传动轴(32)连接，所述传动轴(32)远离所述调速机构组件(2)的一端与钻头连接；

所述调速机构组件(2)还包括上接头(24)和下接头(25)；

所述上接头(24)一端与所述行星架(21)连接、另一端与所述万向轴(12)连接，所述下接头(25)与所述传动轴(32)连接；

所述行星架(21)两端分别设置有上水帽(214)以及下水帽(215)，所述上水帽(214)设置于所述上接头(24)与所述行星架(21)连接处，所述下水帽(215)设置于所述下接头(25)与所述传动轴(32)连接处；

所述下接头(25)与所述传动轴(32)连接的一端设置有螺纹，所述下接头(25)上设置有孔结构一(251)、若干凹槽一(252)以及斜孔(253)；

所述孔结构一(251)与所述凹槽一(252)通过所述斜孔(253)连通；

所述上水帽(214)和所述下水帽(215)上均设置有通孔(216)，所述通孔(216)有效流通面积大于所述钻杆(200)最小内孔有效流通面积；

所述行星外壳(22)与所述调速壳体(23)之间设置有间隙(26)，所述间隙(26)的环空有效流通面积大于所述钻杆(200)的最小内孔有效流通面积。

2.根据权利要求1所述的一种利于延长寿命的高转速螺杆钻具系统，其特征在于，所述上接头(24)与所述万向轴(12)连接的一端设置有螺纹，所述上接头(24)与所述万向轴(12)螺纹连接。

3.根据权利要求1所述的一种利于延长寿命的高转速螺杆钻具系统，其特征在于，所述行星架(21)内设置有若干齿轮槽(217)，所述齿轮槽(217)用于安装所述行星轮(212)。

4.根据权利要求3所述的一种利于延长寿命的高转速螺杆钻具系统，其特征在于，沿所述调速机构组件(2)长度方向布置有若干组所述齿轮槽(217)，每组所述齿轮槽(217)环形分布于所述行星架(21)周侧，相邻两组所述齿轮槽(217)错位分布。

5.根据权利要求1所述的一种利于延长寿命的高转速螺杆钻具系统，其特征在于，所述太阳轮(211)上设置有若干排齿轮(2111)，所述齿轮(2111)的形式为人字型齿。

6.根据权利要求1所述的一种利于延长寿命的高转速螺杆钻具系统，其特征在于，所述行星架(21)朝向所述传动轴组件(3)的一端上设置有凹槽二(219)，所述凹槽二(219)为轴承沟槽。

7.一种钻井方法，其特征在于，采用权利要求1-6任一项所述的一种利于延长寿命的高转速螺杆钻具系统，其钻井方法步骤包括：

S1：组装钻井设备；

将钻机地表设备(300)、钻杆(200)、螺杆钻具(100)与钻头顺次连接固定；

S2：开动钻井泵，启动所述螺杆钻具(100)；

S3：增加钻压；

缓慢增加钻压，马达组件(4)扭矩增加，立杆压力表压值升高，保持马达组件(4)转速稳定，钻压稳定，立杆压力表读数限制于阈值范围；

S4：稳定钻压，提高转速到最大值；

马达组件(4)中转子旋转，从而定子(41)通过万向轴组件(1)传动至调速机构组件(2)，提高转速，所述调速机构组件(2)通过传动轴组件(3)，驱动钻头，实现提速；

S5：钻井结束，拆除设备。