一種過線螺桿鉆具的制作方法

本發(fā)明專利涉及井下螺桿鉆具(也稱泥漿馬達(dá))的過線連接解決技術(shù)，具體涉及一種過線螺桿鉆具。實(shí)現(xiàn)從螺桿鉆具上端與下端的完全過線連接，從而實(shí)現(xiàn)跨螺桿鉆具上、下兩端的電源、數(shù)據(jù)信號及指令等貫通，螺桿下端可以連接獨(dú)立的測量/測井短節(jié)或模塊，如近鉆頭地質(zhì)導(dǎo)向測量短節(jié)或旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向系統(tǒng)等，連接螺桿鉆具下端的短節(jié)或模塊采集的數(shù)據(jù)可以通過過線螺桿傳輸?shù)铰輻U上端的MWD(隨鉆測量儀器)，最后將相應(yīng)鉆井工程參數(shù)及地質(zhì)測量參數(shù)傳送到地面。

背景技術(shù)：

隨著定向井和大位移井在石油勘探開發(fā)中所占比例越來越大，螺桿鉆具已經(jīng)普遍用于石油、天然氣、煤層氣及礦井施工，螺桿鉆具的主要由上部防掉與旁通總成、馬達(dá)總成、萬向軸及彎接頭總成及傳動總成組成，因?yàn)槠洫?dú)特的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)及工作原理，馬達(dá)內(nèi)部轉(zhuǎn)子由鉆井液(也稱鉆井泥漿)通過液壓能量轉(zhuǎn)換，帶動內(nèi)部萬向軸及傳動軸轉(zhuǎn)動，從而帶動鉆頭旋轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)子有一定的偏心運(yùn)動，轉(zhuǎn)子相連接的部件根據(jù)鉆壓與扭矩的變化，上下會發(fā)生一定相對運(yùn)動，內(nèi)部流體及機(jī)械的復(fù)雜性，導(dǎo)致電源或信號過線通過螺桿鉆具難度很大；從而無法實(shí)現(xiàn)下部儀器模塊的電源與信號連接貫通。

目前市場上部分產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)了從螺桿鉆具外殼體鉆孔或側(cè)壁挖槽實(shí)現(xiàn)導(dǎo)線過線，再在殼體壁上安裝測量電路或傳感器，解決了從上端到螺桿下部本體的信號或供電傳輸，但未能解決從螺桿鉆具上端到下端的徹底連通。還有的產(chǎn)品是在螺桿轉(zhuǎn)子上端安裝無線發(fā)射，轉(zhuǎn)子內(nèi)部安裝電池供電，測量電路及傳感器置于螺桿主軸內(nèi)，再通過電線，將發(fā)射器、電源與測量單元連接起來。

目前市場未能徹底解決螺桿鉆具(也稱泥漿馬達(dá))過線問題，螺桿下端連接的測量儀器不能通過有線連接的方式把供電或數(shù)據(jù)信號通過螺桿鉆具傳輸?shù)铰輻U鉆具上端連接的儀器。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提出了一種全新、徹底的解決方案，實(shí)現(xiàn)了螺桿鉆具至上而下的過線(電源與數(shù)據(jù)線)連接。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明公開了如下技術(shù)方案：

一種過線螺桿鉆具，包括依次設(shè)置的傳動總成、萬向軸總成、馬達(dá)總成、防掉總成：

防掉總成，包括防掉殼體、防掉軸和防掉螺母，防掉殼體與馬達(dá)總成的定子殼體連接，防掉螺母安裝在防掉軸上，防掉軸安裝在防掉殼體內(nèi)部，防掉軸與馬達(dá)總成的轉(zhuǎn)子連接；防掉軸上設(shè)有防掉軸內(nèi)孔；

馬達(dá)總成，包括定子殼體和轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子安裝在定子殼體內(nèi)，定子殼體與萬向軸總成的殼體連接，轉(zhuǎn)子與萬向軸總成的萬向軸連接；轉(zhuǎn)子上設(shè)有轉(zhuǎn)子內(nèi)孔；

萬向軸總成，包括萬向軸殼體和萬向軸，萬向軸殼體與串軸承殼體連接，萬向軸與傳動總成的水帽連接；萬向軸上設(shè)有萬向軸內(nèi)孔；

傳動總成，包括串軸承殼體、串軸承、主軸、主軸過線保護(hù)器和水帽，串軸承套接在主軸上，串軸承殼體安裝在串軸承外，水帽套接在主軸上，主軸過線保護(hù)器安裝在主軸內(nèi)；水帽上設(shè)有水帽內(nèi)孔；主軸過線保護(hù)器與水帽內(nèi)孔密封連接，主軸過線保護(hù)器與主軸內(nèi)壁密封連接；主軸過線保護(hù)器設(shè)有保護(hù)器內(nèi)孔；主軸側(cè)壁設(shè)有側(cè)壁孔，側(cè)壁孔與保護(hù)器內(nèi)孔連通；

其中，防掉軸、轉(zhuǎn)子、萬向軸、水帽與主軸連為一體，防掉殼體、定子殼體、萬向軸殼體與串軸承殼體連為一體；

電源及信號線經(jīng)過防掉軸內(nèi)孔、轉(zhuǎn)子內(nèi)孔、萬向軸內(nèi)孔再到水帽內(nèi)孔，經(jīng)主軸過線保護(hù)器內(nèi)孔進(jìn)入側(cè)壁孔并最終與連接環(huán)連接，實(shí)現(xiàn)測量單元供電、信號及指令的正常傳輸。

進(jìn)一步的，還設(shè)有轉(zhuǎn)換補(bǔ)償總成，包括過線軸、導(dǎo)電轉(zhuǎn)子、導(dǎo)電定子、扶正器、補(bǔ)償與導(dǎo)電裝置和轉(zhuǎn)換補(bǔ)償殼體，補(bǔ)償與導(dǎo)電裝置通過扶正器安裝在轉(zhuǎn)換補(bǔ)償殼體內(nèi)，導(dǎo)電轉(zhuǎn)子與導(dǎo)電定子連通，并一同安裝在補(bǔ)償與導(dǎo)電裝置內(nèi)，過線軸兩端分別與防掉軸和導(dǎo)電轉(zhuǎn)子軸向連接，過線軸中間鉆有一過線孔，電源及信號線經(jīng)過線孔、補(bǔ)償與導(dǎo)電裝置內(nèi)部后，通過扶正器的過孔，到達(dá)轉(zhuǎn)換補(bǔ)償殼體側(cè)壁孔，進(jìn)而通過轉(zhuǎn)換補(bǔ)償殼體端面的導(dǎo)電環(huán)與上端的儀器連接。

進(jìn)一步的，還設(shè)有轉(zhuǎn)換補(bǔ)償總成，包括過線軸、導(dǎo)電轉(zhuǎn)子、導(dǎo)電定子、扶正器、補(bǔ)償與導(dǎo)電裝置和轉(zhuǎn)換補(bǔ)償殼體，補(bǔ)償與導(dǎo)電裝置通過扶正器安裝在轉(zhuǎn)換補(bǔ)償殼體內(nèi)，導(dǎo)電轉(zhuǎn)子與導(dǎo)電定子連通，并一同安裝在補(bǔ)償與導(dǎo)電裝置內(nèi)，過線軸兩端分別與防掉軸和導(dǎo)電轉(zhuǎn)子軸向連接，過線軸中間鉆有一過線孔，電源及信號線經(jīng)過線孔、補(bǔ)償與導(dǎo)電裝置內(nèi)部后，直接通過扶正器端面的中心孔與上端的儀器連接。

一種過線螺桿鉆具，包括依次設(shè)置的傳動總成、萬向軸總成、馬達(dá)總成、防掉總成：

防掉總成，包括防掉殼體、防掉軸和防掉螺母，防掉殼體與馬達(dá)總成的定子殼體連接，防掉螺母安裝在防掉軸上，防掉軸安裝在防掉殼體內(nèi)部，防掉軸與馬達(dá)總成的轉(zhuǎn)子連接；防掉軸上設(shè)有防掉軸內(nèi)孔；

馬達(dá)總成，包括定子殼體和轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子安裝在定子殼體內(nèi)，定子殼體與萬向軸總成的殼體連接，轉(zhuǎn)子與萬向軸總成的萬向軸連接；轉(zhuǎn)子上設(shè)有轉(zhuǎn)子內(nèi)孔；

萬向軸總成，包括萬向軸殼體和萬向軸，萬向軸殼體與串軸承殼體連接，萬向軸與傳動總成的水帽連接；萬向軸上設(shè)有萬向軸內(nèi)孔；

傳動總成，包括串軸承殼體、串軸承、主軸、主軸過線保護(hù)器和水帽，串軸承套接在主軸上，串軸承殼體安裝在串軸承外，水帽套接在主軸上，主軸過線保護(hù)器安裝在主軸內(nèi)；水帽上設(shè)有水帽內(nèi)孔；主軸過線保護(hù)器與水帽內(nèi)孔密封連接；主軸過線保護(hù)器設(shè)有保護(hù)器內(nèi)孔，保護(hù)器內(nèi)孔為中心孔；

其中，防掉軸、轉(zhuǎn)子、萬向軸、水帽與主軸連為一體，防掉殼體、定子殼體、萬向軸殼體與串軸承殼體連為一體；

電源及信號線經(jīng)過防掉軸內(nèi)孔、轉(zhuǎn)子內(nèi)孔、萬向軸內(nèi)孔再到水帽內(nèi)孔，經(jīng)主軸過線保護(hù)器內(nèi)孔直接從中心位置與下面的測量單元連接，實(shí)現(xiàn)測量單元供電、信號及指令的正常傳輸。

進(jìn)一步的，還設(shè)有轉(zhuǎn)換補(bǔ)償總成，包括過線軸、導(dǎo)電轉(zhuǎn)子、導(dǎo)電定子、扶正器、補(bǔ)償與導(dǎo)電裝置和轉(zhuǎn)換補(bǔ)償殼體，補(bǔ)償與導(dǎo)電裝置通過扶正器安裝在轉(zhuǎn)換補(bǔ)償殼體內(nèi)，導(dǎo)電轉(zhuǎn)子與導(dǎo)電定子連通，并一同安裝在補(bǔ)償與導(dǎo)電裝置內(nèi)，過線軸兩端分別與防掉軸和導(dǎo)電轉(zhuǎn)子軸向連接，過線軸中間鉆有一過線孔，電源及信號線經(jīng)過線孔、補(bǔ)償與導(dǎo)電裝置內(nèi)部后，通過扶正器的過孔，到達(dá)轉(zhuǎn)換補(bǔ)償殼體側(cè)壁孔，進(jìn)而通過轉(zhuǎn)換補(bǔ)償殼體端面的導(dǎo)電環(huán)與上端的儀器連接。

進(jìn)一步的，還設(shè)有轉(zhuǎn)換補(bǔ)償總成，包括過線軸、導(dǎo)電轉(zhuǎn)子、導(dǎo)電定子、扶正器、補(bǔ)償與導(dǎo)電裝置和轉(zhuǎn)換補(bǔ)償殼體，補(bǔ)償與導(dǎo)電裝置通過扶正器安裝在轉(zhuǎn)換補(bǔ)償殼體內(nèi)，導(dǎo)電轉(zhuǎn)子與導(dǎo)電定子連通，并一同安裝在補(bǔ)償與導(dǎo)電裝置內(nèi)，過線軸兩端分別與防掉軸和導(dǎo)電轉(zhuǎn)子軸向連接，過線軸中間鉆有一過線孔，電源及信號線經(jīng)過線孔、補(bǔ)償與導(dǎo)電裝置內(nèi)部后，直接通過扶正器端面的中心孔與上端的儀器連接。

一種過線螺桿鉆具，包括依次設(shè)置的傳動總成、萬向軸總成、馬達(dá)總成、防掉總成：

防掉總成，包括防掉殼體、防掉軸和防掉螺母，防掉殼體與馬達(dá)總成的定子殼體連接，防掉螺母安裝在防掉軸上，防掉軸安裝在防掉殼體內(nèi)部，防掉軸與馬達(dá)總成的轉(zhuǎn)子連接；防掉軸上設(shè)有防掉軸內(nèi)孔；

馬達(dá)總成，包括定子殼體和轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子安裝在定子殼體內(nèi)，定子殼體與萬向軸總成的殼體連接，轉(zhuǎn)子與萬向軸總成的萬向軸連接；轉(zhuǎn)子上設(shè)有轉(zhuǎn)子內(nèi)孔；

萬向軸總成，包括萬向軸殼體和萬向軸，萬向軸殼體與串軸承殼體連接，萬向軸與傳動總成的水帽連接；萬向軸上設(shè)有萬向軸內(nèi)孔；

傳動總成，包括串軸承殼體、串軸承、主軸、主軸過線保護(hù)器和水帽，串軸承套接在主軸上，串軸承殼體安裝在串軸承外，水帽套接在主軸上；水帽上設(shè)有水帽內(nèi)孔，水帽內(nèi)孔延伸至水帽側(cè)壁；主軸端面設(shè)有主軸端面內(nèi)孔，主軸端面內(nèi)孔與水帽內(nèi)孔連通；

其中，防掉軸、轉(zhuǎn)子、萬向軸、水帽與主軸連為一體，防掉殼體、定子殼體、萬向軸殼體與串軸承殼體連為一體；

電源及信號線經(jīng)過防掉軸內(nèi)孔、轉(zhuǎn)子內(nèi)孔、萬向軸內(nèi)孔再到水帽內(nèi)孔，經(jīng)主軸端面內(nèi)孔并最終到達(dá)主軸下端面與連接環(huán)連接，進(jìn)而與下面的測量單元連接，實(shí)現(xiàn)測量單元供電、信號及指令的正常傳輸。

進(jìn)一步的，還設(shè)有轉(zhuǎn)換補(bǔ)償總成，包括過線軸、導(dǎo)電轉(zhuǎn)子、導(dǎo)電定子、扶正器、補(bǔ)償與導(dǎo)電裝置和轉(zhuǎn)換補(bǔ)償殼體，補(bǔ)償與導(dǎo)電裝置通過扶正器安裝在轉(zhuǎn)換補(bǔ)償殼體內(nèi)，導(dǎo)電轉(zhuǎn)子與導(dǎo)電定子連通，并一同安裝在補(bǔ)償與導(dǎo)電裝置內(nèi)，過線軸兩端分別與防掉軸和導(dǎo)電轉(zhuǎn)子軸向連接，過線軸中間鉆有一過線孔，電源及信號線經(jīng)過線孔、補(bǔ)償與導(dǎo)電裝置內(nèi)部后，通過扶正器的過孔，到達(dá)轉(zhuǎn)換補(bǔ)償殼體側(cè)壁孔，進(jìn)而通過轉(zhuǎn)換補(bǔ)償殼體端面的導(dǎo)電環(huán)與上端的儀器連接。

進(jìn)一步的，還設(shè)有轉(zhuǎn)換補(bǔ)償總成，包括過線軸、導(dǎo)電轉(zhuǎn)子、導(dǎo)電定子、扶正器、補(bǔ)償與導(dǎo)電裝置和轉(zhuǎn)換補(bǔ)償殼體，補(bǔ)償與導(dǎo)電裝置通過扶正器安裝在轉(zhuǎn)換補(bǔ)償殼體內(nèi)，導(dǎo)電轉(zhuǎn)子與導(dǎo)電定子連通，并一同安裝在補(bǔ)償與導(dǎo)電裝置內(nèi)，過線軸兩端分別與防掉軸和導(dǎo)電轉(zhuǎn)子軸向連接，過線軸中間鉆有一過線孔，電源及信號線經(jīng)過線孔、補(bǔ)償與導(dǎo)電裝置內(nèi)部后，直接通過扶正器端面的中心孔與上端的儀器連接。

本發(fā)明公開的一種過線螺桿鉆具，具有以下有益效果：

1)實(shí)現(xiàn)了螺桿從上端到下端的完全過線連接；

2)螺桿下端可以連接獨(dú)立的測量/測井短節(jié)或模塊，如近鉆頭地質(zhì)導(dǎo)向測量短節(jié)或旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向系統(tǒng)等；

3)實(shí)現(xiàn)螺桿上端與下端儀器的供電與信號雙向通信；

4)可選擇由上端集中式統(tǒng)一供電，簡化了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)；

5)縮短了鉆頭和螺桿之間測量短節(jié)的長度，減低了鉆井風(fēng)險(xiǎn)。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)示意圖，

圖2是一種實(shí)施例中傳動總成的結(jié)構(gòu)示意圖，

圖3是另一種實(shí)施例中傳動總成的結(jié)構(gòu)示意圖，

圖4是另一種實(shí)施例中傳動總成的結(jié)構(gòu)示意圖，

圖5是一種實(shí)施例中轉(zhuǎn)換補(bǔ)償總成的結(jié)構(gòu)示意圖，

圖6是另一種實(shí)施例中轉(zhuǎn)換補(bǔ)償總成的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面將對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

本發(fā)明的核心是提供一種全新、徹底的解決方案，實(shí)現(xiàn)了螺桿鉆具至上而下的過線(電源與數(shù)據(jù)線)連接。

實(shí)施例1

如圖1、圖2，一種過線螺桿鉆具，包括依次設(shè)置的傳動總成100、萬向軸總成200、馬達(dá)總成300、防掉總成400：

防掉總成400，包括防掉殼體4004、防掉軸4001和防掉螺母4002，防掉殼體4004與馬達(dá)總成300的定子殼體3001連接，防掉螺母4002安裝在防掉軸4001上，防掉軸4001安裝在防掉殼體4004內(nèi)部，防掉軸4001與馬達(dá)總成300的轉(zhuǎn)子連接3002；防掉軸4001上設(shè)有防掉軸內(nèi)孔；

馬達(dá)總成300，包括定子殼體3001和轉(zhuǎn)子3002，轉(zhuǎn)子3002安裝在定子殼體3001內(nèi)，定子殼體3001與萬向軸總成200的殼體2001連接，轉(zhuǎn)子3002與萬向軸總成的萬向軸2002連接；轉(zhuǎn)子3002上設(shè)有轉(zhuǎn)子內(nèi)孔；

萬向軸總成200，包括萬向軸殼體2001和萬向軸2002，萬向軸殼體2001與串軸承殼體1002連接，萬向軸2002與傳動總成100的水帽1005-01連接；萬向軸2002上設(shè)有萬向軸內(nèi)孔；

傳動總成100，包括串軸承殼體1002、串軸承1001、主軸1004-01、主軸過線保護(hù)器1003-01和水帽1005-01，串軸承1001套接在主軸1004-01上，串軸承殼體1002安裝在串軸承1001外，水帽1005-01套接在主軸1004-01上，主軸過線保護(hù)器1003-01安裝在主軸1004-01內(nèi)；水帽1005-01上設(shè)有水帽內(nèi)孔；主軸過線保護(hù)器1003-01與水帽內(nèi)孔密封連接，主軸過線保護(hù)器1003-01與主軸內(nèi)壁密封連接；主軸過線保護(hù)器1003-01設(shè)有保護(hù)器內(nèi)孔；主軸1004-01側(cè)壁設(shè)有側(cè)壁孔，側(cè)壁孔與保護(hù)器內(nèi)孔連通；

其中，防掉軸4001、轉(zhuǎn)子3002、萬向軸2002、水帽1005-01與主軸1003-02連為一體，防掉殼體4004、定子殼體3001、萬向軸殼體2001與串軸承殼體1002連為一體；

電源及信號線經(jīng)過防掉軸內(nèi)孔、轉(zhuǎn)子內(nèi)孔、萬向軸內(nèi)孔再到水帽內(nèi)孔，經(jīng)主軸過線保護(hù)器內(nèi)孔進(jìn)入側(cè)壁孔并最終與連接環(huán)連接，實(shí)現(xiàn)測量單元供電、信號及指令的正常傳輸。

實(shí)施例2

如圖5，本實(shí)施例中，在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上還設(shè)有轉(zhuǎn)換補(bǔ)償總成500，包括過線軸5001-01、導(dǎo)電轉(zhuǎn)子5002-01、導(dǎo)電定子5003-01、扶正器5004-01、補(bǔ)償與導(dǎo)電裝置5005-01和轉(zhuǎn)換補(bǔ)償殼體5006-01，補(bǔ)償與導(dǎo)電裝置5005-01通過扶正器5004-01安裝在轉(zhuǎn)換補(bǔ)償殼體5006-01內(nèi)，導(dǎo)電轉(zhuǎn)子5002-01與導(dǎo)電定子5003-01連通，并一同安裝在補(bǔ)償與導(dǎo)電裝置5005-01內(nèi)，過線軸5001-01兩端分別與防掉軸4001和導(dǎo)電轉(zhuǎn)子5002-01軸向連接，過線軸5001-01中間鉆有一過線孔，電源及信號線經(jīng)過線孔、補(bǔ)償與導(dǎo)電裝置5005-01內(nèi)部后，通過扶正器5004-01的過孔，到達(dá)轉(zhuǎn)換補(bǔ)償殼體5006-01側(cè)壁孔，進(jìn)而通過轉(zhuǎn)換補(bǔ)償殼體5006-01端面的導(dǎo)電環(huán)與上端的儀器連接。

實(shí)施例3

如圖6，本實(shí)施例中，在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上還設(shè)有轉(zhuǎn)換補(bǔ)償總成500，包括過線軸5001-01、導(dǎo)電轉(zhuǎn)子5002-01、導(dǎo)電定子5003-01、扶正器5004-01、補(bǔ)償與導(dǎo)電裝置5005-01和轉(zhuǎn)換補(bǔ)償殼體5006-01，補(bǔ)償與導(dǎo)電裝置5005-01通過扶正器5004-01安裝在轉(zhuǎn)換補(bǔ)償殼體5006-01內(nèi)，導(dǎo)電轉(zhuǎn)子5002-01與導(dǎo)電定子5003-01連通，并一同安裝在補(bǔ)償與導(dǎo)電裝置5005-01內(nèi)，過線軸5001-01兩端分別與防掉軸4001和導(dǎo)電轉(zhuǎn)子5002-01軸向連接，過線軸5001-01中間鉆有一過線孔，電源及信號線經(jīng)過線孔、補(bǔ)償與導(dǎo)電裝置5005-01內(nèi)部后，直接通過扶正器5004-01端面的中心孔與上端的儀器連接。

實(shí)施例4

如圖3，一種過線螺桿鉆具，包括依次設(shè)置的傳動總成100、萬向軸總成200、馬達(dá)總成300、防掉總成400：

防掉總成400，包括防掉殼體4004、防掉軸4001和防掉螺母4002，防掉殼體4004與馬達(dá)總成300的定子殼體3001連接，防掉螺母4002安裝在防掉軸4001上，防掉軸4001安裝在防掉殼體4004內(nèi)部，防掉軸4001與馬達(dá)總成300的轉(zhuǎn)子連接；防掉軸4001上設(shè)有防掉軸內(nèi)孔；

馬達(dá)總成300，包括定子殼體3001和轉(zhuǎn)子3002，轉(zhuǎn)子3002安裝在定子殼體3001內(nèi)，定子殼體3001與萬向軸總成200的殼體2001連接，轉(zhuǎn)子3002與萬向軸總成的萬向軸2002連接；轉(zhuǎn)子3002上設(shè)有轉(zhuǎn)子內(nèi)孔；

萬向軸總成200，包括萬向軸殼體2001和萬向軸2002，萬向軸殼體2001與串軸承殼體1002連接，萬向軸2002與傳動總成100的水帽1005-01連接；萬向軸2002上設(shè)有萬向軸內(nèi)孔；

傳動總成100，包括串軸承殼體1002、串軸承1001、主軸1004-02、主軸過線保護(hù)器1003-02和水帽1005-02，串軸承1001套接在主軸1004-02上，串軸承殼體1002安裝在串軸承1001外，水帽1005-02套接在主軸1003-02上，主軸過線保護(hù)器1003-02安裝在主軸1003-02內(nèi)；水帽1005-02上設(shè)有水帽內(nèi)孔；主軸過線保護(hù)器1003-02與水帽內(nèi)孔密封連接；主軸過線保護(hù)器1003-02設(shè)有保護(hù)器內(nèi)孔，保護(hù)器內(nèi)孔為中心孔；

其中，防掉軸4001、轉(zhuǎn)子3002、萬向軸2002、水帽1005-01與主軸1004-02連為一體，防掉殼體4004、定子殼體3001、萬向軸殼體2001與串軸承殼體1002連為一體；

電源及信號線經(jīng)過防掉軸內(nèi)孔、轉(zhuǎn)子內(nèi)孔、萬向軸內(nèi)孔再到水帽內(nèi)孔，經(jīng)主軸過線保護(hù)器內(nèi)孔直接從中心位置與下面的測量單元連接，實(shí)現(xiàn)測量單元供電、信號及指令的正常傳輸。

實(shí)施例5

如圖5，本實(shí)施例中，在實(shí)施例4的基礎(chǔ)上還設(shè)有轉(zhuǎn)換補(bǔ)償總成500，包括過線軸5001-01、導(dǎo)電轉(zhuǎn)子5002-01、導(dǎo)電定子5003-01、扶正器5004-01、補(bǔ)償與導(dǎo)電裝置5005-01和轉(zhuǎn)換補(bǔ)償殼體5006-01，補(bǔ)償與導(dǎo)電裝置5005-01通過扶正器5004-01安裝在轉(zhuǎn)換補(bǔ)償殼體5006-01內(nèi)，導(dǎo)電轉(zhuǎn)子5002-01與導(dǎo)電定子5003-01連通，并一同安裝在補(bǔ)償與導(dǎo)電裝置5005-01內(nèi)，過線軸5001-01兩端分別與防掉軸4001和導(dǎo)電轉(zhuǎn)子5002-01軸向連接，過線軸5001-01中間鉆有一過線孔，電源及信號線經(jīng)過線孔、補(bǔ)償與導(dǎo)電裝置5005-01內(nèi)部后，通過扶正器5004-01的過孔，到達(dá)轉(zhuǎn)換補(bǔ)償殼體5006-01側(cè)壁孔，進(jìn)而通過轉(zhuǎn)換補(bǔ)償殼體5006-01端面的導(dǎo)電環(huán)與上端的儀器連接。

實(shí)施例6

如圖6，本實(shí)施例中，在實(shí)施例4的基礎(chǔ)上還設(shè)有轉(zhuǎn)換補(bǔ)償總成500，包括過線軸5001-01、導(dǎo)電轉(zhuǎn)子5002-01、導(dǎo)電定子5003-01、扶正器5004-01、補(bǔ)償與導(dǎo)電裝置5005-01和轉(zhuǎn)換補(bǔ)償殼體5006-01，補(bǔ)償與導(dǎo)電裝置5005-01通過扶正器5004-01安裝在轉(zhuǎn)換補(bǔ)償殼體5006-01內(nèi)，導(dǎo)電轉(zhuǎn)子5002-01與導(dǎo)電定子5003-01連通，并一同安裝在補(bǔ)償與導(dǎo)電裝置5005-01內(nèi)，過線軸5001-01兩端分別與防掉軸4001和導(dǎo)電轉(zhuǎn)子5002-01軸向連接，過線軸5001-01中間鉆有一過線孔，電源及信號線經(jīng)過線孔、補(bǔ)償與導(dǎo)電裝置5005-01內(nèi)部后，直接通過扶正器5004-01端面的中心孔與上端的儀器連接。

實(shí)施例7

如圖4，一種過線螺桿鉆具，包括依次設(shè)置的傳動總成100、萬向軸總成200、馬達(dá)總成300、防掉總成400：

防掉總成400，包括防掉殼體4004、防掉軸4001和防掉螺母4002，防掉殼體4004與馬達(dá)總成300的定子殼體3001連接，防掉螺母4002安裝在防掉軸4001上，防掉軸4001安裝在防掉殼體4004內(nèi)部，防掉軸4001與馬達(dá)總成300的轉(zhuǎn)子連接3002；防掉軸4001上設(shè)有防掉軸內(nèi)孔；

馬達(dá)總成300，包括定子殼體3001和轉(zhuǎn)子3002，轉(zhuǎn)子3002安裝在定子殼體3001內(nèi)，定子殼體3001與萬向軸總成200的殼體2001連接，轉(zhuǎn)子3002與萬向軸總成的萬向軸2002連接；轉(zhuǎn)子3002上設(shè)有轉(zhuǎn)子內(nèi)孔；

萬向軸總成200，包括萬向軸殼體2001和萬向軸2002，萬向軸殼體2001與串軸承殼體1002連接，萬向軸2002與傳動總成100的水帽1005-01連接；萬向軸2002上設(shè)有萬向軸內(nèi)孔；

傳動總成100，包括串軸承殼體1002、串軸承1001、主軸1004-03、主軸過線保護(hù)器1003-03和水帽1005-03，串軸承1001套接在主軸1004-03上，串軸承殼體1002安裝在串軸承1001外，水帽1005-03套接在主軸1004-03上；水帽1005-03上設(shè)有水帽內(nèi)孔，水帽內(nèi)孔延伸至水帽側(cè)壁；主軸端面設(shè)有主軸端面內(nèi)孔，主軸端面內(nèi)孔與水帽內(nèi)孔連通；

其中，防掉軸4001、轉(zhuǎn)子3002、萬向軸2002、水帽1005-01與主軸1003-02連為一體，防掉殼體4004、定子殼體3001、萬向軸殼體2001與串軸承殼體1002連為一體；

電源及信號線經(jīng)過防掉軸內(nèi)孔、轉(zhuǎn)子內(nèi)孔、萬向軸內(nèi)孔再到水帽內(nèi)孔，經(jīng)主軸端面內(nèi)孔并最終到達(dá)主軸下端面與連接環(huán)連接，進(jìn)而與下面的測量單元連接，實(shí)現(xiàn)測量單元供電、信號及指令的正常傳輸。

實(shí)施例8

如圖5，本實(shí)施例中，在實(shí)施例7的基礎(chǔ)上還設(shè)有轉(zhuǎn)換補(bǔ)償總成500，包括過線軸5001-01、導(dǎo)電轉(zhuǎn)子5002-01、導(dǎo)電定子5003-01、扶正器5004-01、補(bǔ)償與導(dǎo)電裝置5005-01和轉(zhuǎn)換補(bǔ)償殼體5006-01，補(bǔ)償與導(dǎo)電裝置5005-01通過扶正器5004-01安裝在轉(zhuǎn)換補(bǔ)償殼體5006-01內(nèi)，導(dǎo)電轉(zhuǎn)子5002-01與導(dǎo)電定子5003-01連通，并一同安裝在補(bǔ)償與導(dǎo)電裝置5005-01內(nèi)，過線軸5001-01兩端分別與防掉軸4001和導(dǎo)電轉(zhuǎn)子5002-01軸向連接，過線軸5001-01中間鉆有一過線孔，電源及信號線經(jīng)過線孔、補(bǔ)償與導(dǎo)電裝置5005-01內(nèi)部后，通過扶正器5004-01的過孔，到達(dá)轉(zhuǎn)換補(bǔ)償殼體5006-01側(cè)壁孔，進(jìn)而通過轉(zhuǎn)換補(bǔ)償殼體5006-01端面的導(dǎo)電環(huán)與上端的儀器連接。

實(shí)施例9

如圖6，本實(shí)施例中，在實(shí)施例7的基礎(chǔ)上還設(shè)有轉(zhuǎn)換補(bǔ)償總成500，包括過線軸5001-01、導(dǎo)電轉(zhuǎn)子5002-01、導(dǎo)電定子5003-01、扶正器5004-01、補(bǔ)償與導(dǎo)電裝置5005-01和轉(zhuǎn)換補(bǔ)償殼體5006-01，補(bǔ)償與導(dǎo)電裝置5005-01通過扶正器5004-01安裝在轉(zhuǎn)換補(bǔ)償殼體5006-01內(nèi)，導(dǎo)電轉(zhuǎn)子5002-01與導(dǎo)電定子5003-01連通，并一同安裝在補(bǔ)償與導(dǎo)電裝置5005-01內(nèi)，過線軸5001-01兩端分別與防掉軸4001和導(dǎo)電轉(zhuǎn)子5002-01軸向連接，過線軸5001-01中間鉆有一過線孔，電源及信號線經(jīng)過線孔、補(bǔ)償與導(dǎo)電裝置5005-01內(nèi)部后，直接通過扶正器5004-01端面的中心孔與上端的儀器連接。

本發(fā)明的螺桿鉆具從上端到下端為全過線連接，螺桿鉆具下端可以實(shí)現(xiàn)連接其它儀器短節(jié)如近鉆頭測量短節(jié)、旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向系統(tǒng)等其它任何獨(dú)立井下測量儀器，并實(shí)現(xiàn)供電及信號的過螺桿鉆具傳輸。

本發(fā)明中的轉(zhuǎn)換補(bǔ)償總成500中的導(dǎo)電轉(zhuǎn)子5002-01和導(dǎo)電定子5003-01發(fā)生相對旋轉(zhuǎn)，電/數(shù)據(jù)信號通過補(bǔ)償與導(dǎo)電裝置5005-01與防掉殼體4004內(nèi)部的連接軸和防掉軸中心孔相連接，中心孔內(nèi)置導(dǎo)線通過馬達(dá)總成300內(nèi)部的轉(zhuǎn)子中心孔、萬向軸總成200內(nèi)部的萬向軸內(nèi)孔、然后通過水帽內(nèi)孔，然后通過傳動總成100到達(dá)端部實(shí)現(xiàn)最后從三段到下端的徹底連通。導(dǎo)電轉(zhuǎn)子5002-01與過線軸5001-01連接，過線軸5001-01中間鉆有以過線孔，它與防掉軸4001和導(dǎo)電轉(zhuǎn)子5002-01相連，因?yàn)檗D(zhuǎn)子3002在旋轉(zhuǎn)運(yùn)動中，會發(fā)生橫向上(圓周面上)的偏心，過線軸5001-01采用具有一定柔性的復(fù)合金屬材料，過線軸5001-01通過導(dǎo)電轉(zhuǎn)子5002-01連接后，補(bǔ)償與導(dǎo)電裝置5005-01內(nèi)部采用硬質(zhì)合金材料，將偏心運(yùn)動強(qiáng)制變成同心運(yùn)動。

本發(fā)明描述了過線從螺桿鉆具上端(即防掉接頭端)到螺桿鉆具下端的實(shí)施方案，過線為一電纜線，電源、數(shù)據(jù)或信號通過該電纜線實(shí)現(xiàn)貫通，螺桿上、下兩端可以連接獨(dú)立儀器單元，實(shí)現(xiàn)上下一起的供電、數(shù)據(jù)與指令等信號的雙向連接與通信。根據(jù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求，作為過線的電纜線可以是單芯線或者多芯線。

傳動總成部分，因?yàn)樵O(shè)計(jì)本身及軸承磨損，在不同鉆壓或地層影響下，主軸1003-01與外部殼體會發(fā)生一定的上下相對運(yùn)動，也叫竄動，該竄動會帶動與其相連接的內(nèi)部其他部件，包括連接軸也會發(fā)生相對竄動；因?yàn)閮?nèi)部鏈接的最上端補(bǔ)償與導(dǎo)電裝置5005-01與轉(zhuǎn)換補(bǔ)償殼體5006-01是固定在一起的，二者之間沒有任何相對運(yùn)動，在導(dǎo)電轉(zhuǎn)子5002-01內(nèi)采用雙層設(shè)計(jì)，包括一個(gè)外套和內(nèi)軸，實(shí)現(xiàn)導(dǎo)電轉(zhuǎn)子5002-01在一定范圍內(nèi)的長度變化，成為一種可伸縮短節(jié)，補(bǔ)償因?yàn)橹鬏S1003-01上下竄動發(fā)生的相對位移。

在導(dǎo)電轉(zhuǎn)子5002-01內(nèi)有與其連接的電源及信號過線，過線與導(dǎo)電轉(zhuǎn)子5002-01一起旋轉(zhuǎn)，過線與一彈簧片或電刷相連接，彈簧片/電刷與導(dǎo)電定子5003-01內(nèi)部的導(dǎo)電環(huán)相接處，導(dǎo)電定子5003-01與扶正器5004-01固定在一起，因此轉(zhuǎn)子與定子發(fā)生相對運(yùn)動，旋轉(zhuǎn)的彈簧片/電刷通過導(dǎo)電環(huán)實(shí)現(xiàn)供電、信號機(jī)指令的雙向通信。

本發(fā)明中的防掉總成400用于防止因?yàn)橄虏裤@具斷裂后螺桿鉆具落井風(fēng)險(xiǎn)，避免驚嚇事故。馬達(dá)總成300主要包括定子殼體3001與轉(zhuǎn)子3002，泥漿經(jīng)過地面泥漿泵壓力推動，經(jīng)過定子內(nèi)部橡膠與轉(zhuǎn)子的縫隙，泥漿的液壓轉(zhuǎn)換成機(jī)械動能，轉(zhuǎn)子與定子橡膠發(fā)生相對旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。萬向軸總成200的萬向軸殼體2001為可調(diào)角度或者固定角度彎殼體(直井作業(yè)中也可用直殼體)殼體的角度需要調(diào)整到相應(yīng)彎度以滿足定向井作業(yè)的施工軌跡要求，萬向軸2002用于傳導(dǎo)馬達(dá)轉(zhuǎn)子的不同心運(yùn)動轉(zhuǎn)換為下部的通信運(yùn)動。傳動總成100的水帽1005-01將大部分分流體分流到主軸中心孔，再流向下部工具內(nèi)孔并最終到達(dá)鉆頭，軸承用于承受軸向與徑向應(yīng)力，主軸用于傳遞扭矩并形成泥漿通道。水帽1005-01的主要作用是將上部泥漿通過其分流孔，將泥漿流道轉(zhuǎn)到主軸中心孔，因?yàn)橹鬏S中心孔內(nèi)充滿泥漿，導(dǎo)線需要與外部泥漿隔離。主軸過線保護(hù)器1003-01一是保護(hù)了導(dǎo)線不與外部泥漿介質(zhì)接觸，保證了導(dǎo)線的連通性，二是采用抗沖蝕抗腐蝕材料，保證其工作壽命。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，而非對其限制；應(yīng)當(dāng)指出，盡管參照上述各實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，其依然可以對上述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或?qū)ζ渲胁糠只蛘呷考夹g(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改和替換，并不使相應(yīng)的技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的范圍。