井下钻具推动装置.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115822487A(43)申请公布日2023.03.21(21)申请号202210777918.1(22)申请日2022.06.28(71)申请人中国石油天然气集团有限公司地址100007北京市东城区东直门北大街9号申请人中国石油集团工程技术研究院有限公司北京石油机械有限公司(72)发明人王正旭郭庆丰蔡骁张景田梁磊王国伟屈宪伟张立刚(74)专利代理机构北京三友知识产权代理有限公司11127专利代理师赵燕力韩嫚嫚(51)Int.Cl.E21B23/00(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图4页(54)发明名称井下钻具推动装置(57)摘要本发明为一种井下钻具推动装置，包括工具外筒，工具外筒内设置蜗杆轴，蜗杆轴上设置蜗杆轴中心孔；工具外筒的侧壁上设有呈径向对称设置的滚动轮结构，滚动轮结构包括能与蜗杆轴啮合的滚动轮，滚动轮的外壁能与井壁抵靠接触，蜗杆轴带动所述滚动轮旋转以使滚动轮与井壁相互作用产生前进推力；工具外筒的侧壁上设置至少一对呈径向对称设置的前进轮结构，前进轮结构包括能与井壁接触的前进轮，前进轮的外形呈抛物线设置以减小管柱摩阻系数。本发明的井下钻具推动装置中，前进轮结构可有效减小管柱摩阻系数，滚动轮结构与井壁相互作用产生额外推力，主动牵拉钻杆柱，本发明结构简单、零部件较少、可靠性强，满足大幅提高井眼延伸极限的需求。CN115822487ACN115822487A权利要求书1/2页1.一种井下钻具推动装置，包括工具外筒，其特征在于，所述工具外筒内设置蜗杆轴，所述蜗杆轴上设置轴向贯通的蜗杆轴中心孔；所述工具外筒的侧壁上设有呈径向对称设置的滚动轮结构，所述滚动轮结构包括能与所述蜗杆轴啮合的滚动轮，所述滚动轮的外壁能与井壁抵靠接触，所述蜗杆轴带动所述滚动轮旋转以使滚动轮与井壁相互作用产生前进推力；所述工具外筒的侧壁上设置至少一对呈径向对称设置的前进轮结构，所述前进轮结构包括能与井壁接触的前进轮，所述前进轮的外形呈抛物线设置以减小管柱摩阻系数。2.如权利要求1所述的井下钻具推动装置，其特征在于，所述滚动轮的中心轴与所述工具外筒的中心轴呈平行设置，所述滚动轮的外壁上设置带状螺纹，所述带状螺纹能与所述蜗杆轴啮合，且所述带状螺纹的外壁能与井壁抵靠接触。3.如权利要求2所述的井下钻具推动装置，其特征在于，所述工具外筒的侧壁上呈径向对称设置滚动轮安装透槽，各所述滚动轮安装透槽的轴向两端分别设置滚轮轴铰接座，所述滚动轮的两端设置滚轮轴，所述滚轮轴铰接于所述滚轮轴铰接座内。4.如权利要求3所述的井下钻具推动装置，其特征在于，所述滚轮轴铰接座包括座台、压盖和第一固定销，所述座台设置于所述滚动轮安装透槽的轴向两端，所述座台上设置弧形凹槽，所述座台上能扣合连接压盖，所述压盖通过所述第一固定销能拆卸地连接于所述座台上；各所述滚轮轴远离带状螺纹的一端设置直径呈增大设置的凸环，所述弧形凹槽远离带状螺纹的一端设置直径呈增大设置卡止槽，所述凸环能转动设置于所述卡止槽内以轴向固定所述滚动轮。5.如权利要求2所述的井下钻具推动装置，其特征在于，各所述前进轮结构包括前进轮组，所述前进轮组包括多个平行间隔设置的前进轮，各所述前进轮的中心轴与所述工具外筒的中心轴呈空间垂直设置；各所述前进轮的轴向两端分别设置前进轮轴，各所述前进轮轴铰接于所述工具外筒上。6.如权利要求5所述的井下钻具推动装置，其特征在于，所述工具外筒的侧壁上呈径向对称设置前进轮安装透槽，各所述前进轮穿设通过所述前进轮安装透槽；所述前进轮安装透槽的周向两侧分别设置第一支撑板和第二支撑板，各所述前进轮两端的前进轮轴分别铰接于所述第一支撑板和所述第二支撑板上。7.如权利要求6所述的井下钻具推动装置，其特征在于，所述第一支撑板和所述第二支撑板上分别设置多个安装轴孔，各所述安装轴孔内设置滚针轴承，各所述前进轮轴铰接于各所述滚针轴承内。8.如权利要求6所述的井下钻具推动装置，其特征在于，各所述前进轮安装透槽的轴向两端分别设置内凸台，各所述内凸台内分别设置连接通孔，所述第一支撑板的两端分别设置螺纹连接孔，所述第二支撑板的两端分别设置连接过孔，所述连接过孔、所述连接通孔和所述螺纹连接孔穿设第二固定销，各所述第二固定销将所述第一支撑板和所述第二支撑板固定连接于所述前进轮安装透槽内。9.如权利要求5所述的井下钻具推动装置，其特征在于，所述工具外筒的侧壁上设置两对所述前进轮结构，两对所述前进轮结构沿所述工具外筒的轴向间隔设置，且两对所述前进轮结构呈90°周向交错设置。10.如权利要求2所述的井下钻具推动装置，其特征在于，所述工具外筒的两端分别连接有接头，所述接头上设置轴向贯通的接头中心孔，所述接头中心孔与所述蜗杆轴中心孔2CN115822487A权利要求书2/