單向旁通的螺桿鉆具的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種石油天然氣勘探與開發(fā)的工具，特別是適合于氣基流體鉆井工藝及高溫強振動的泥漿介質(zhì)深井、超深井鉆探中使用的單向旁通的螺桿鉆具。
【背景技術(shù)】
[0002]螺桿鉆具是當(dāng)前國內(nèi)外石油、天然氣鉆井領(lǐng)域中應(yīng)用最廣泛的一種井下動力鉆具，隨著現(xiàn)代鉆井技術(shù)的不斷發(fā)展，尤其是隨著復(fù)合鉆井的推廣，螺桿鉆具在鉆井作業(yè)中扮演的職能越來越多，作用也越來越大。螺桿鉆具主要包括旁通閥總成、馬達總成、萬向軸總成和傳動軸總成；其旁通閥總成、馬達總成、萬向軸總成和傳動軸總成從上至下依次連接。旁通閥總成是組成螺桿鉆具的重要部件之一，旁通閥總成包括旁通閥和上短節(jié)。旁通閥在起、下鉆時處于開位，使鉆柱內(nèi)鉆井液與井下環(huán)空相通。目前，一般的螺桿鉆具的旁通閥，主要由閥體、閥芯、彈簧、閥口和卡簧以及檔圈組成，閥體內(nèi)腔設(shè)有帶臺階的圓柱形通道，圓柱形通道與閥口相連通，閥芯通過彈簧與帶臺階的圓柱形通道相配合，閥芯的下端設(shè)有閥芯孔，閥芯孔與閥體上的閥口連通時，旁通閥處于開位。目前，其一般的螺桿鉆具的旁通閥閥口有一個濾網(wǎng)，且為雙向直通，即其螺桿鉆具為雙向旁通，所以在下鉆、鉆進、接單根、停泵期間，往往井下環(huán)空內(nèi)的泥砂、絲扣膜等雜質(zhì)會通過螺桿旁通閥的閥口的濾網(wǎng)進入鉆具水眼內(nèi)，造成螺桿鉆具卡死、螺桿鉆具先期損壞、鉆頭水眼堵死、鉆具水眼內(nèi)的定向井儀器卡死等事故，帶來巨大的經(jīng)濟損失。
[0003]本發(fā)明針對目前螺桿鉆具存在的問題進行了相應(yīng)的優(yōu)化改進，改進后的螺桿鉆具具有單向旁通的優(yōu)點，為鉆井提供技術(shù)支持和保障，避免了螺桿卡死、螺桿先期損壞、鉆頭水眼堵死、鉆具水眼內(nèi)的定向井儀器卡死等事故。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種單向旁通的螺桿鉆具；其單向旁通的螺桿鉆具的實現(xiàn)了單向旁通，克服了一般的螺桿鉆具雙向旁通的缺陷，所以在下鉆、鉆進、接單根、停泵期間，井下環(huán)空內(nèi)的泥砂、絲扣膜等雜質(zhì)不能通過螺桿鉆具的單向旁通的旁通閥的閥口進入鉆具水眼內(nèi)；避免了螺桿卡死、螺桿先期損壞、鉆頭水眼堵死、鉆具水眼內(nèi)的定向井儀器卡死等事故；而且其結(jié)構(gòu)簡單、穩(wěn)定、合理。
[0005]本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的:一種單向旁通的螺桿鉆具，其單向旁通的螺桿鉆具主要包括單向旁通的旁通閥總成、馬達總成、萬向軸總成和傳動軸總成；其單向旁通的旁通閥、馬達總成、萬向軸總成和傳動軸總成從上至下依次連接。單向旁通的旁通閥總成包括旁通閥和單向閥以及上短節(jié)。旁通閥主要由閥體、閥芯、大彈簧和卡簧以及檔圈組成，閥體上有閥口 ；所述的閥體內(nèi)腔設(shè)有帶臺階的圓柱形通道，其圓柱形通道上的臺階設(shè)有兩個，兩個臺階分別為上端的臺階和下端的臺階，圓柱形通道與閥口相連通；閥芯的上端設(shè)有一個外臺階，閥芯的下端設(shè)有一個閥芯孔；閥芯通過大彈簧與帶臺階的圓柱形通道相配合連接，這樣，其閥芯在閥體的圓柱形通道中，并且其大彈簧套于閥芯上，大彈簧在閥芯的外臺階與閥體的圓柱形通道的下端的臺階之間的閥芯和閥體配合形成的軸向環(huán)空內(nèi)；閥體的圓柱形通道的上端的臺階的外側(cè)設(shè)有卡簧槽，檔圈安放于閥芯外端并在閥體的圓柱形通道的上端的臺階上面，卡簧在卡簧槽內(nèi)，并且卡簧壓靠于檔圈上，從而固定檔圈，其閥芯在檔圈的下面；閥體的上端設(shè)有內(nèi)螺紋，閥體的下端設(shè)有外螺紋。安裝旁通閥時，先把大彈簧裝進閥體內(nèi)，再安裝閥芯，即把閥芯安裝在閥體的圓柱形通道中，并且使大彈簧套于閥芯上，將檔圈安放于閥芯外端其圓柱形通道的上端的臺階上，最后把卡簧安裝在卡簧槽內(nèi)，使卡簧壓靠于檔圈上，使檔圈固定。使用旁通閥時，其閥芯孔與閥體上的閥口連通，旁通閥就處于開位。單向閥包括本體、閥桿、小彈簧、螺帽，其中，本體外管壁設(shè)有連接外螺紋，所述本體設(shè)有中空的腔體，所述本體于內(nèi)壁中部設(shè)有內(nèi)臺肩；所述閥桿為T型結(jié)構(gòu)，所述閥桿包括密封端和桿體，所述密封端的外徑小于腔體的內(nèi)徑且大于內(nèi)臺肩的內(nèi)徑，所述桿體的外徑小于內(nèi)臺肩的內(nèi)徑，所述桿體套于內(nèi)臺肩的內(nèi)。所述桿體遠離密封端的一端設(shè)有與所述螺帽相配合的螺紋，桿體遠離密封端的一端通過螺紋與螺帽相互配合連接，所述螺帽的外徑大于內(nèi)臺肩的內(nèi)徑且小于腔體的內(nèi)徑；所述小彈簧套裝在內(nèi)臺肩和螺帽之間的桿體上。所述桿體于內(nèi)臺肩和小彈簧之間設(shè)有均布有通孔的扶正板，扶正板套裝在桿體上，所述扶正板既可通過鉆井液，還可限制閥桿徑向活動范圍。所述內(nèi)臺肩靠近密封端的臺面上開設(shè)有密封槽，所述密封槽內(nèi)設(shè)有密封圈。所述本體的一端具內(nèi)六方結(jié)構(gòu)，所述本體的內(nèi)六方結(jié)構(gòu)的一端口為本體的外口，本體的另一端口為本體的內(nèi)口，本體的外口稱之為單向閥的外口，本體的內(nèi)口稱之為單向閥的內(nèi)口 ；其密封端、本體的外口位于本體的內(nèi)壁中部的內(nèi)臺肩的一側(cè)，螺帽、小彈簧以及扶正板、本體的內(nèi)口位于本體的內(nèi)壁中部的內(nèi)臺肩的另一側(cè)；安裝時先把密封圈安裝在密封槽內(nèi)，再將閥桿由密封圈一側(cè)放在本體腔體內(nèi)，從本體腔體的另一側(cè)依次安裝扶正板、小彈簧、螺帽。旁通閥的閥口的內(nèi)壁上設(shè)有連接內(nèi)螺紋，單向閥與旁通閥相互配合連接，使單向閥安裝在旁通閥的閥口內(nèi)，其單向閥的外口與旁通閥的閥口的外口直接相通連，單向閥的內(nèi)口與旁通閥的閥口的內(nèi)口直接相通連，其單向閥的本體外管壁的連接外螺紋與旁通閥的閥口的內(nèi)壁上的連接內(nèi)螺紋旋合連接，用工具通過本體的一端的內(nèi)六方結(jié)構(gòu)擰緊單向閥、從而使單向閥固定于旁通閥的閥口內(nèi)，這樣，通過連接內(nèi)螺紋和連接外螺紋將單向閥安裝在旁通閥的閥口上。馬達總成主要包括馬達接頭、防掉總成、定子殼體、橡膠襯套、中空轉(zhuǎn)子和轉(zhuǎn)子流道；馬達接頭上下兩端分別與旁通閥的閥體的下端和定子殼體連接；定子殼體內(nèi)孔硫化有橡膠襯套，中空轉(zhuǎn)子旋入定子殼體內(nèi)孔，與橡膠襯套配合；防掉總成下端與中空轉(zhuǎn)子連接，中空轉(zhuǎn)子下端有2?3個轉(zhuǎn)子流道；萬向軸總成主要包括萬向軸殼體、限位套、上花瓣球鉸、承壓球、球座連桿、下花瓣球鉸和水帽；萬向軸殼體上端與定子殼體連接，上花瓣球鉸與中空轉(zhuǎn)子連接；球座連桿上下兩端分別與上花瓣球鉸和下花瓣球鉸配合，限位套與球座連桿連接，限制上花瓣球鉸向上的移動；承壓球安裝在球座連桿與上花瓣球鉸配合形成的孔內(nèi)，水帽與下花瓣球鉸連接；傳動軸總成主要包括傳動軸殼體、傳動軸、上密封總成、中間密封總成、下密封總成和下短節(jié)；傳動軸殼體上端與萬向軸殼體連接，下端與下短節(jié)連接，傳動軸和水帽連接；上密封總成安裝在傳動軸殼體和傳動軸配合形成的環(huán)空內(nèi)；中間密封總成安裝在傳動軸總成中部，下密封總成安裝在傳動軸總成下端。防掉總成由防掉螺母、防掉拉桿組成；防掉拉桿上端與防掉螺母連接，下端與中空轉(zhuǎn)子連接；所述上花瓣球鉸和下花瓣球鉸與球座連桿連接的部位為4?6個花瓣形花鍵；傳動軸和水帽連接接觸處靠碟簧支撐定位。所述上密封總成包括傳動軸、上密封控制彈簧、套筒、上密封組內(nèi)靜密封圈、活塞缸體、上密封組動密封圈、上密封組外靜密封圈和軸承；套筒外表面與活塞缸體接觸，內(nèi)表面與傳動軸接觸，套筒內(nèi)孔安裝2?4組上密封組內(nèi)靜密封圈，與傳動軸配合形成靜密封；活塞缸體內(nèi)孔安裝2?3組上密封組動密封圈和軸承，外表