CN203321325U - 水平定向钻动力扩孔螺杆钻具 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种水平定向钻动力扩孔螺杆钻具，是为解决传统钻具现存的技术问题而设计的。本钻具的传动轴套筒周面均匀设有泥浆孔，套筒内壁前端螺纹连接传动轴，内壁后端设有密封圈并通过台肩连接传动轴筒体；传动轴筒体内设有扣接其前端面的传动轴总成，传动轴筒体后端锥柱螺纹连接万向轴筒体；万向轴筒体后端锥柱螺纹连接螺杆马达总成，螺杆马达总成后端锥孔螺纹连接马达接头;传动轴后端螺纹连接万向轴总成，万向轴总成后端锥柱螺纹连接马达转子，马达转子后端螺纹连接防松螺母。本钻具输出扭矩大，摆动小，过载能力强，扩孔效率高，扩孔级数和次数少，回拖和解卡抗拉能力强，防掉性能好，结构简单，安全可靠，故障率低，施工周期短。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种水平定向钻动力扩孔螺杆钻具，属于非开挖石油钻采技术领域。
背景技术
传统的非开挖水平定向钻施工采用安装于地表的钻孔钻机，通过动力头直接驱动钻杆带动扩孔器进行扩孔作业，以相对于地面较小的入土角钻入地层，形成导向孔，然后将导向孔扩径至所需大小管线，沿着扩大了的导向孔回拖到孔中，完成管道穿越施工。扩孔器拖曳的钻杆较长，柔性较大，耗能高，效率低，破岩动力不足，经常发生扩孔器憋、卡、跳、堵、偏磨、甩钻、断钻杆和扩孔器损坏等事故，影响施工周期进度。长距离、大口径（扩孔直径φ≥1016mm、扩孔距离2000m以上）及复杂地质定向穿越施工中的事故率高、效率低且一次通过率低，在此情况下的多级扩孔过程中，需要反复拖曳扩孔器，上卸钻杆。受地质条件岩性参数变化等影响，钻杆和扩孔器的受力复杂多变，负载变化突然，钻杆摆动剧烈，致使扩孔困难、回拖阻力增加、扩孔轨迹与导向轨迹偏离及解卡。
水平定向钻施工的关键技术是根据不同的土层及成孔要求，正确选择回扩钻具和泥浆的配方及用量。但是，现有的各式螺杆钻具均不适于大口径、长距离及多变地质的钻扩需求，扩孔效率低，安全事故多，而最大规格的泥浆马达也不足以承担大口径管道穿越扩孔的动力需要，难以满足水平定向钻动力扩孔的扭矩及抗拉等需要。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种水平定向钻动力扩孔螺杆钻具，以解决传统钻具现存的诸多技术问题，满足大口径、长距离及多变地质的钻扩需求。
本实用新型的具体技术内容如下：
本钻具的传动轴套筒周面均匀设有泥浆孔，套筒内壁前端螺纹连接传动轴，内壁后端设有密封圈并通过台肩连接传动轴筒体；传动轴筒体内设有扣接其前端面的传动轴总成，传动轴筒体后端锥柱螺纹连接万向轴筒体；万向轴筒体后端锥柱螺纹连接螺杆马达总成，螺杆马达总成后端锥孔螺纹连接马达接头；传动轴后端螺纹连接万向轴总成，万向轴总成后端锥柱螺纹连接马达转子，马达转子后端螺纹连接防松螺母。
本钻具输出扭矩大，摆动小，过载能力强，扩孔效率高，扩孔级数和次数少，回拖和解卡抗拉能力强，防掉性能好，结构简单，安全可靠，故障率低，施工周期短。
附图说明
图1为水平定向钻动力扩孔螺杆钻具结构示意图。
具体实施方式
实施例：
参照图1对本实用新型的实施例进一步说明：
本钻具包括传动轴总成1、万向轴总成2、螺杆马达总成3、中空防松螺母4、马达接头5、传动轴6、传动轴套筒7、传动轴筒体8、万向轴筒体9和马达转子10：
传动轴套筒7周面上均匀设有四个泥浆孔，套筒内壁前端螺纹连接传动轴6，内壁后端设有密封圈并通过台肩连接传动轴筒体8；传动轴筒体8内设有扣接其前端面的传动轴总成1，传动轴筒体8后端锥柱螺纹连接万向轴筒体9；万向轴筒体9后端锥柱螺纹连接螺杆马达总成3，螺杆马达总成3后端锥孔螺纹连接马达接头5；传动轴6后端螺纹连接万向轴总成2，万向轴总成2后端锥柱螺纹连接马达转子10，马达转子10后端螺纹连接防松螺母4。
本水平定向钻动力扩孔螺杆钻具的钻杆为6-5/8"标准钻杆，穿越长度为1765m，入土角16°，出土角18°，扩孔尺寸52英寸，岩石硬度20～50MPa，泥浆压力3.6MPa，泥浆排量2.0～4.5方/分，动力钻具传动比9/10，额定扭矩3.1万Nm，钻机转速10～50rpm，钻压20～40T。
本水平定向钻动力扩孔螺杆钻具的工作过程如下：
水平定向井的钻具组合为：钻机+钻杆+中心***+钻具+中心***+扩孔器+中心***+钻杆。钻具带动扩孔器旋转，从钻机打入的泥浆通过钻杆直接进入扩孔器。钻机带动钻杆和中心***旋转，有利于环空泥浆流动、排屑、拉扩孔器解卡及泥浆通道为对岸注浆。
Claims (1)
1.一种水平定向钻动力扩孔螺杆钻具，其特征在于：
本钻具的传动轴套筒(7)周面均匀设有泥浆孔，套筒内壁前端螺纹连接传动轴(6)，内壁后端设有密封圈并通过台肩连接传动轴筒体(8)；传动轴筒体(8)内设有扣接其前端面的传动轴总成(1)，传动轴筒体(8)后端锥柱螺纹连接万向轴筒体(9)；万向轴筒体(9)后端锥柱螺纹连接螺杆马达总成(3)，螺杆马达总成(3)后端锥孔螺纹连接马达接头(5)；传动轴(6)后端螺纹连接万向轴总成(2)，万向轴总成(2)后端锥柱螺纹连接马达转子(10)，马达转子(10)后端螺纹连接防松螺母(4)。
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2013
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