本發(fā)明涉及一種渦輪鉆具，尤其是一種具有應(yīng)急止動機構(gòu)的渦輪鉆具馬達，屬于鉆井設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

渦輪鉆具是一種石油天然氣與地質(zhì)鉆探常用的井下動力鉆具，其工作原理是將鉆井液的液體壓力能量轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能量，驅(qū)動鉆頭轉(zhuǎn)動以破碎井底巖石。在鉆井過程中，因許多不可預(yù)知的原因會發(fā)生鉆井復(fù)雜或事故，特別是與渦輪馬達主軸連接在一起的鉆頭被卡時，普通渦輪鉆具殼體轉(zhuǎn)動而鉆頭不能隨之旋轉(zhuǎn)，渦輪鉆具殼體的空轉(zhuǎn)會給處理卡鉆復(fù)雜或事故帶來困難，延誤搶修良機，擴大直接或間接損失。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)之弊端，提供一種具有應(yīng)急止動機構(gòu)的渦輪鉆具馬達，以解決渦輪鉆井鉆頭被卡時，渦輪鉆具殼體空轉(zhuǎn)造成的卡鉆復(fù)雜或事故難以處理的問題。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：

一種具有應(yīng)急止動機構(gòu)的渦輪鉆具馬達，包括上接頭、鎖緊螺母、渦輪馬達主軸、渦輪馬達殼體、主軸調(diào)整墊圈、殼體調(diào)整墊圈、徑向扶正軸承靜圈、徑向扶正軸承動圈、渦輪定子和渦輪轉(zhuǎn)子；所述鎖緊螺母、主軸調(diào)整墊圈、徑向扶正軸承動圈和渦輪轉(zhuǎn)子從上至下依次套裝在渦輪馬達主軸上，渦輪鉆具工作時成為隨渦輪轉(zhuǎn)子一起旋轉(zhuǎn)的內(nèi)部整體；所述上接頭、渦輪馬達殼體、殼體調(diào)整墊圈、徑向扶正軸承靜圈和渦輪定子通過螺紋或接觸端面壓緊方式連接在一起，成為一個靜止或隨鉆鋌低速旋轉(zhuǎn)的外部整體；在所述內(nèi)部整體與外部整體之間形成上下貫通的環(huán)形鉆井液通道；其特別之處在于：在位于鎖緊螺母與上接頭之間的環(huán)形鉆井液通道側(cè)壁上設(shè)置卡槽結(jié)構(gòu)，并在鎖緊螺母外壁底部設(shè)置環(huán)狀凸緣。

上述具有應(yīng)急止動機構(gòu)的渦輪鉆具馬達，所述上接頭內(nèi)壁為圓柱面結(jié)構(gòu)，所述鎖緊螺母外壁為八棱柱結(jié)構(gòu)，所述卡槽結(jié)構(gòu)為一組布置在上接頭內(nèi)壁上的圓弧形凹槽。

上述具有應(yīng)急止動機構(gòu)的渦輪鉆具馬達，所述布置在上接頭內(nèi)壁上的圓弧形凹槽的圓弧半徑R＝8～13mm。

上述具有應(yīng)急止動機構(gòu)的渦輪鉆具馬達，所述布置在上接頭內(nèi)壁上的圓弧形凹槽均勻分布，其數(shù)量優(yōu)選為四個。

上述具有應(yīng)急止動機構(gòu)的渦輪鉆具馬達，所述鎖緊螺母外壁為圓柱面結(jié)構(gòu)，所述上接頭內(nèi)壁為六棱柱結(jié)構(gòu)，所述卡槽結(jié)構(gòu)為一組布置在鎖緊螺母外壁上的圓弧形凹槽。

上述具有應(yīng)急止動機構(gòu)的渦輪鉆具馬達，所述布置在鎖緊螺母外壁上的圓弧形凹槽的圓弧半徑R＝8～13mm。

上述具有應(yīng)急止動機構(gòu)的渦輪鉆具馬達，所述布置在鎖緊螺母外壁上的圓弧形凹槽均勻分布，其數(shù)量優(yōu)選為六個。

本發(fā)明在采用上述技術(shù)方案后，具有如下技術(shù)進步的效果：

本發(fā)明在上接頭與鎖緊螺母之間的環(huán)形鉆井液通道側(cè)壁上設(shè)置卡槽結(jié)構(gòu)，鉆井過程中鉆頭被卡需要轉(zhuǎn)動鉆頭時，可從井口向井內(nèi)投入一定數(shù)量的、直徑尺寸與卡槽結(jié)構(gòu)匹配的鋼球，鋼球進入上接頭與鎖緊螺母之間環(huán)形鉆井液通道的卡槽結(jié)構(gòu)中，并通過鎖緊螺母外壁底部設(shè)置的環(huán)狀凸緣支撐鋼球，以實現(xiàn)鋼球的軸向定位，在轉(zhuǎn)動鉆頭時，可通過鋼球使渦輪鉆具所有零部件連接成為一個整體，因此井底鉆頭可隨渦輪鉆具殼體及鉆柱一起旋轉(zhuǎn)，實現(xiàn)了針對渦輪鉆具馬達殼體空轉(zhuǎn)的應(yīng)急制動功能，從而便于鉆井復(fù)雜或事故的處理，減少了因鉆井復(fù)雜或事故造成的損失。

附圖說明

圖1是本發(fā)明所述具有應(yīng)急止動機構(gòu)的渦輪鉆具馬達剖面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明第一實施例對應(yīng)于圖1中A-A處剖面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明第一實施例中上接頭對應(yīng)于圖1中A-A處剖面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本發(fā)明第二實施例對應(yīng)于圖1中A-A處剖面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是本發(fā)明第二實施例中鎖緊螺母對應(yīng)于圖1中A-A處的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6是本發(fā)明的應(yīng)急止動機構(gòu)工作狀態(tài)示意圖；

圖7是本發(fā)明第一實施例對應(yīng)于圖6中B-B處的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8是本發(fā)明第二實施例對應(yīng)于圖6中B-B處的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中各標號表示為：1、上接頭，1-1、布置在上接頭內(nèi)壁上的圓弧形凹槽，2、鉆井液通道，3、鎖緊螺母，3-1、環(huán)狀凸緣，3-2、布置在鎖緊螺母外壁上的圓弧形凹槽，4、渦輪馬達主軸，5、渦輪馬達殼體，6、主軸調(diào)整墊圈，7、殼體調(diào)整墊圈，8、徑向扶正軸承靜圈，9、徑向扶正軸承動圈，10、渦輪定子，11、渦輪轉(zhuǎn)子，12、鋼球。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明做進一步詳細說明：

參看圖1，本發(fā)明為一種具有應(yīng)急止動機構(gòu)的渦輪鉆具馬達，它包括上接頭1、鎖緊螺母3、渦輪馬達主軸4、渦輪馬達殼體5、主軸調(diào)整墊圈6、殼體調(diào)整墊圈7、徑向扶正軸承靜圈8、徑向扶正軸承動圈9、渦輪定子10和渦輪轉(zhuǎn)子11；所述鎖緊螺母3、主軸調(diào)整墊圈6、徑向扶正軸承動圈9和渦輪轉(zhuǎn)子11從上至下依次套裝在渦輪馬達主軸4上，渦輪鉆具工作時成為隨渦輪轉(zhuǎn)子10一起旋轉(zhuǎn)的內(nèi)部整體；所述上接頭1、渦輪馬達殼體5、殼體調(diào)整墊圈7、徑向扶正軸承靜圈8和渦輪定子10通過螺紋或接觸端面壓緊方式連接在一起，成為一個靜止或隨鉆鋌低速旋轉(zhuǎn)的外部整體；在所述內(nèi)部整體與外部整體之間形成上下貫通的環(huán)形鉆井液通道2；其特別之處在于：在位于鎖緊螺母3與上接頭1之間的環(huán)形鉆井液通道2側(cè)壁上設(shè)置卡槽結(jié)構(gòu)，并在鎖緊螺母3外壁底部設(shè)置環(huán)狀凸緣3-1。

參看圖1、圖2、圖3、圖6、圖7，本發(fā)明中應(yīng)急制動裝置的第一實施例為：上接頭1的內(nèi)壁為圓柱面結(jié)構(gòu)，鎖緊螺母3的外壁為八棱柱結(jié)構(gòu)，卡槽結(jié)構(gòu)為四個均勻布置在上接頭內(nèi)壁上的圓弧形凹槽1-1；所述圓弧形凹槽1-1的圓弧半徑R＝8～13mm。本實施例的工作原理是：在鉆井過程中，當鉆頭被卡需要轉(zhuǎn)動鉆頭時，可從井口向井內(nèi)投入至少16顆直徑為Φ15.875～Φ25.4mm的鋼球12，鋼球12進入上接頭內(nèi)壁上的圓弧形凹槽1-1中，并通過鎖緊螺母3外壁底部設(shè)置的環(huán)狀凸緣3-1支撐鋼球，以實現(xiàn)鋼球12的軸向定位，在轉(zhuǎn)動鉆頭時，可通過鋼球12使渦輪鉆具所有零部件連接成為一個整體，因此井底鉆頭可隨渦輪鉆具殼體及鉆柱一起旋轉(zhuǎn)，實現(xiàn)了針對渦輪鉆具馬達殼體空轉(zhuǎn)的應(yīng)急制動功能。

參看圖1、圖4、圖5、圖6、圖8，本發(fā)明中應(yīng)急制動裝置的第二實施例為：鎖緊螺母3外壁為圓柱面結(jié)構(gòu)，上接頭1內(nèi)壁為六棱柱結(jié)構(gòu)，卡槽結(jié)構(gòu)為六個均勻布置在鎖緊螺母外壁上的圓弧形凹槽3-2；所述圓弧形凹槽3-2的圓弧半徑R＝8～13mm。本實施例的工作原理是：在鉆井過程中，當鉆頭被卡需要轉(zhuǎn)動鉆頭時，可從井口向井內(nèi)投入至少24顆直徑為Φ15.875～Φ25.4mm的鋼球12，鋼球12進入鎖緊螺母外壁上的圓弧形凹槽3-2中，并通過鎖緊螺母3外壁底部設(shè)置的環(huán)狀凸緣3-1支撐鋼球，以實現(xiàn)鋼球12的軸向定位，在轉(zhuǎn)動鉆頭時，可通過鋼球12使渦輪鉆具所有零部件連接成為一個整體，因此井底鉆頭可隨渦輪鉆具殼體及鉆柱一起旋轉(zhuǎn)，實現(xiàn)了針對渦輪鉆具馬達殼體空轉(zhuǎn)的應(yīng)急制動功能。