[发明专利]用于钻进系统的振动单元

权利要求书

1.一种用于钻进系统的井下振动单元，包括：

壳体，该壳体包括流体入口；以及

多个偏重转子组件，所述偏重转子组件至少部分地置于所述壳体内，并且与所述入口流体连通，所述偏重转子组件相对于中心轴线不平衡并且被构造成响应于引导至所述偏重转子组件的流体流而旋转，以向所述壳体施加离心力。

2.根据权利要求1所述的振动单元，其中，所述偏重转子组件包括齿轮。

3.根据权利要求2所述的振动单元，其中，所述齿轮相互作用以形成齿轮链。

4.根据权利要求1所述的振动单元，其中，所述偏重转子组件被相对定向，使得所述离心力的轴向分量叠加，而轴向力的径向分量抵消。

5.根据权利要求1所述的振动单元，还包括耦连至所述壳体的减振组件。

6.根据权利要求5所述的振动单元，其中，所述减振组件被定位在振动单元的首端附近。

7.根据权利要求1所述的振动单元，其中，所述偏重转子组件包括不平衡部分，所述不平衡部分被置为与在相反方向上旋转的另一不平衡转子的不平衡部分在直径方向上相对。

8.根据权利要求7所述的振动单元，其中，每个不平衡转子包括偏心配重。

9.一种取芯管振动单元，包括：

壳体，该壳体包括流体入口和流体出口；

流体驱动的振动机构，该振动机构通过旋转多个转子以在钻进方向上产生振动，而在非钻进方向上不产生任何实质振动，所述多个转子每个均关于中心轴线不平衡；以及

减振机构，该减振机构在振动被传递至钻进系统中与振动机构连接的另一部分之前降低或者消除所述振动。

10.根据权利要求9所述的振动单元，其中，流过所述壳体的流体致使所述不平衡转子旋转并且在钻进方向上产生动力。

11.根据权利要求10所述的振动单元，其中，不平衡转子包括不平衡部分，该不平衡部分被置为与在相反方向上旋转的另一不平衡转子的不平衡部分在直径方向上相对。

12.根据权利要求9所述的振动单元，其中，所述不平衡转子包括齿轮转子。

13.根据权利要求12所述的振动单元，其中，每个不平衡转子包括偏心配重。

14.根据权利要求9所述的振动单元，其中，所述减振机构在来自所述振动机构的振动到达取芯管组件的连接闩之前减小该振动。

15.一种包括井下振动单元的钻进系统，该振动单元包括：

壳体，该壳体包括流体入口和流体出口；

流体驱动的振动机构，该振动机构在钻进方向产生振动，而在非钻进方向不产生任何实质振动；以及

减振机构，该减振机构在振动被传递至钻进系统中与振动机构连接的另一部分之前降低或消除该振动。

16.根据权利要求15所述的系统，其中，所述振动机构包括多个关于中心轴线不平衡的转子，并且流过所述壳体的流体致使所述不平衡转子旋转并且在钻进方向上产生动力。

17.根据权利要求16所述的系统，其中，不平衡转子包括不平衡部分，该不平衡部分被置为与在相反方向上旋转的另一不平衡转子的不平衡部分在直径方向上相对。

18.一种取芯管系统，包括：

取芯管头部组件；

内管；以及

振动单元，该振动单元包括：

壳体，该壳体包括流体入口和流体出口；

流体驱动的振动机构，该振动机构在钻进方向上产生振动，而在非钻进方向上不产生任何实质振动；以及

减振机构，该减振机构在振动被传递至钻进系统中与振动机构连接的另一部分之前降低或消除该振动。

19.根据权利要求18所述的系统，其中，流过所述壳体的流体致使所述不平衡转子旋转并且在钻进方向上产生动力。

20.根据权利要求18所述的系统，其中，不平衡转子包括不平衡部分，该不平衡部分被置为与在相反方向上旋转另一不平衡转子的不平衡部分在直径方向上相对。

21.根据权利要求20所述的系统，其中，所述不平衡转子包括具有偏心配重的齿轮转子。