本發(fā)明涉及一種渦輪鉆具，尤其是一種帶有噴嘴的渦輪鉆具中空馬達，屬于鉆井設備技術領域。

背景技術：

渦輪鉆具是一種常見的石油天然氣與地質(zhì)鉆探用井下動力鉆具，其作用是將鉆井液的液體壓力能量轉變?yōu)闄C械能量，驅動鉆頭轉動以破碎井底巖石。渦輪鉆具的輸出特性參數(shù)(壓降P、轉速n、扭矩M和功率N)與鉆井液排量Q、鉆井液密度γ等密切相關，其中，渦輪壓降P與鉆井液排量Q成平方關系，與鉆井液密度γ成正比直線關系；轉速n與鉆井液排量Q成正比直線關系；扭矩M與鉆井液排量Q成平方關系，與鉆井液密度γ成正比直線關系；功率N與鉆井液排量Q成立方關系，與鉆井液密度γ成正比直線關系。顯然，鉆井液排量Q、鉆井液密度γ會顯著影響渦輪鉆具的輸出特性參數(shù)(壓降P、轉速n、扭矩M和功率N)。

目前，采用渦輪鉆具進行復合鉆井時機械鉆速往往很快(有時超過50～100m/h)，井底鉆頭破巖量非常大，若不及時將已破碎巖屑清離井底，排除井眼，必定會造成沉砂卡鉆等鉆井復雜或事故。為了保證井下安全，通常采用加大鉆井液排量Q，增加環(huán)空鉆井液返速以提高巖屑舉升效率，避免巖屑在井眼內(nèi)的堆積。由于現(xiàn)有渦輪鉆具馬達主軸及鎖緊螺母不是中空的，鉆井液排量Q的增加會使渦輪鉆具壓降P大幅度增加，鉆井泵實際工作泵壓可能會超過其額定泵壓，對鉆井泵造成損壞。另外，鉆井過程中經(jīng)常會遇到異常高壓地層，為了平衡地層壓力，需要大幅度增加鉆井液密度γ。同樣，鉆井液密度γ的增加也會使渦輪鉆具壓降P直線增加，鉆井泵實際工作泵壓可能會超過其額定泵壓。因此，急需一種鉆井液排量Q可調(diào)節(jié)的渦輪鉆具。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術之弊端，提供一種帶有噴嘴的渦輪鉆具中空馬達，以解決現(xiàn)有渦輪鉆具鉆井液排量不能調(diào)節(jié)的問題。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的技術方案是：

一種帶有噴嘴的渦輪鉆具中空馬達，包括上接頭、渦輪馬達主軸、鎖緊螺母、主軸調(diào)整墊圈、殼體調(diào)整墊圈、徑向扶正軸承動圈、徑向扶正軸承靜圈、渦輪定子、渦輪轉子和渦輪馬達殼體；所述上接頭安裝在渦輪馬達殼體上端，在渦輪馬達殼體內(nèi)壁中從上至下依次裝配殼體調(diào)整墊圈、徑向扶正軸承靜圈和渦輪定子；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子從上至下依次套裝在渦輪馬達主軸上，渦輪轉子與渦輪定子相對布置，所述鎖緊螺母配裝在渦輪馬達主軸的上端；其特別之處在于：所述鎖緊螺母與渦輪馬達主軸均為中空結構，在鎖緊螺母的內(nèi)孔中配裝可拆換的噴嘴。

如上所述一種帶有噴嘴的渦輪鉆具中空馬達，所述鎖緊螺母的內(nèi)孔中還設置擋圈，所述擋圈位于所述噴嘴上面。

如上所述一種帶有噴嘴的渦輪鉆具中空馬達，所述鎖緊螺母的內(nèi)孔壁上設有卡槽，所述擋圈為孔用彈性擋圈，所述孔用彈性擋圈卡裝在鎖緊螺母內(nèi)孔壁的卡槽中。

如上所述一種帶有噴嘴的渦輪鉆具中空馬達，所述鎖緊螺母的內(nèi)孔壁上設有內(nèi)螺紋，所述擋圈外壁上設置與所述內(nèi)螺紋配合的外螺紋，擋圈通過螺紋連接結構安裝在鎖緊螺母的內(nèi)孔壁上。

本發(fā)明在采用上述技術方案后，具有如下技術進步的效果：

本發(fā)明將渦輪馬達主軸和鎖緊螺母設計成中空結構，且在鎖緊螺母內(nèi)孔中設置有可換噴嘴和孔用彈性擋圈或帶螺紋的擋圈，可在鉆井現(xiàn)場更換具有不同直徑大小的噴嘴，以滿足鉆井液排量調(diào)整需要。需要增加排量Q時，可將小直徑噴嘴更更換成大直徑噴嘴，讓增加的鉆井液經(jīng)過渦輪馬達主軸內(nèi)孔通過渦輪鉆具；鉆井液密度大幅度提高時，需要減小鉆井液排量Q時，可將大直徑噴嘴更換成稍小直徑噴嘴，讓通過渦輪馬達主軸內(nèi)孔的鉆井液量減小，保證通過渦輪定轉子葉柵的最小鉆井液排量。這樣，渦輪鉆具的輸出特性參數(shù)不會有較大幅度變化，鉆井泵實際工作壓力小于其額定泵壓或鉆井泵實際功率小于其額定泵功率，從而保證了鉆井泵的安全運轉。

附圖說明

圖1是本發(fā)明第一實施例結構示意圖；

圖2是圖1中I處結構放大圖；

圖3是本發(fā)明第二實施例結構示意圖；

圖4是圖3中II處結構放大圖。

圖中各標號表示為：1、上接頭，2、擋圈，3、噴嘴，4、渦輪馬達主軸，5、鎖緊螺母，6、主軸調(diào)整墊圈，7、殼體調(diào)整墊圈，8、徑向扶正軸承動圈，9、徑向扶正軸承靜圈，10、渦輪定子，11、渦輪轉子，12、渦輪馬達殼體。

具體實施方式

下面結合附圖及實施例對本發(fā)明做進一步詳細說明：

一種帶有噴嘴的渦輪鉆具中空馬達，如圖1、圖3所示，包括上接頭1、渦輪馬達主軸4、鎖緊螺母5、主軸調(diào)整墊圈6、殼體調(diào)整墊圈7、徑向扶正軸承動圈8、徑向扶正軸承靜圈9、渦輪定子10、渦輪轉子11和渦輪馬達殼體12；所述上接頭1安裝在渦輪馬達殼體12的上端，在渦輪馬達殼體12內(nèi)壁中從上至下依次裝配殼體調(diào)整墊圈7、徑向扶正軸承靜圈9和渦輪定子10；所述鎖緊螺母5、主軸調(diào)整墊圈6、徑向扶正軸承動圈8和渦輪轉子11從上至下依次套裝在渦輪馬達主軸4上，渦輪轉子11與渦輪定子10相對布置，所述鎖緊螺母5配裝在渦輪馬達主軸4的上端；其特別之處在于：所述鎖緊螺母5與渦輪馬達主軸4均為中空結構，在鎖緊螺母5的內(nèi)孔中配裝噴嘴3和擋圈2，所述擋圈2位于所述噴嘴3上面。

參看圖1、圖2，本發(fā)明的第一實施例為：在鎖緊螺母5的內(nèi)孔壁上設有卡槽，所述擋圈2為孔用彈性擋圈，所述孔用彈性擋圈卡裝在鎖緊螺母5內(nèi)孔壁的卡槽中。

參看圖3、圖4，本發(fā)明的第二實施例為：鎖緊螺母5的內(nèi)孔壁上設有內(nèi)螺紋，所述擋圈2外壁上設置與所述內(nèi)螺紋配合的外螺紋，擋圈2通過螺紋連接結構安裝在鎖緊螺母5的內(nèi)孔壁上。