[发明专利]动压润滑钻具及具有该钻具的钻具组合

权利要求书

1.一种动压润滑钻具，其特征在于，所述动压润滑钻具包括：一中空的中心轴，一壳体能相对中心轴转动地套设在所述中心轴的外部，所述壳体的内壁与所述中心轴的外周面之间形成有环空；至少在所述壳体的内壁上设有一个以上的转子，每个所述转子具有多个向内凸出的转子叶片，所述转子叶片位于所述环空内；所述中心轴的侧壁上设有一个以上的分流孔。

2.如权利要求1所述的动压润滑钻具，其特征在于，所述中心轴由上接头、水帽接头、中心管、下接头依次螺纹固定连接构成，所述水帽接头的侧壁上均布有多个所述分流孔，所述中心管与所述下接头的连接端侧壁上均布有多个回流孔，所述转子对应设置于所述分流孔和回流孔之间。

3.如权利要求2所述的动压润滑钻具，其特征在于，所述分流孔和所述回流孔的中心线之间的夹角为锐角。

4.如权利要求2所述的动压润滑钻具，其特征在于，所述中心管的外周面上设有一个以上的定子，每个所述定子具有多个向外凸出的定子叶片，所述定子叶片位于所述环空内，且所述定子叶片和所述转子叶片沿轴向依次相间设置。

5.如权利要求1至4任一项所述的动压润滑钻具，其特征在于，所述壳体由上壳体、中壳体、下壳体依次螺纹固定连接构成，所述转子设置在所述中壳体上。

6.如权利要求1所述的动压润滑钻具，其特征在于，所述中心轴由上接头、水帽接头、中心管、下接头依次螺纹固定连接构成，所述中心管的外周面上设有一个以上的定子，每个所述定子具有多个向外凸出的定子叶片，所述定子叶片位于所述环空内；所述壳体由上壳体、中壳体、下壳体依次螺纹固定连接构成，所述转子设置在所述中壳体上；且所述定子叶片和所述转子叶片沿轴向依次相间设置；所述壳体由上壳体、中壳体、下壳体依次螺纹固定连接构成，所述壳体的两端与所述中心轴之间设有第一轴承和第二轴承。

7.如权利要求6所述的动压润滑钻具，其特征在于，所述中心管的外壁和中壳体的内壁上分别设有限定所述转子或定子轴向位置的两隔套，所述隔套分别顶抵于多个所述转子和定子的两外端面。

8.如权利要求6所述的动压润滑钻具，其特征在于，所述第一轴承和第二轴承均TC径向轴承，其中，所述第一TC径向轴承的第一TC静套2固定设置在所述上接头1的外部，所述第一TC径向轴承的第一TC动套3固定设置在所述上壳体内对应于所述第一TC静套2；所述第二TC径向轴承的第二TC静套28固定设置在所述下接头29的外部，所述第二TC径向轴承的第二TC动套27固定设置在所述下壳体21内对应于所述第二TC静套28。

9.如权利要求8所述的动压润滑钻具，其特征在于，至少在所述下接头的外部还设有一串轴承和第三TC径向轴承，所述串轴承的两端分别抵接于所述第三TC径向轴承和所述第二TC径向轴承。

10.一种钻具组合，其特征在于，所述钻具组合具有钻柱，所述钻柱包括多个依次连接的常规钻具，至少一个如权利要求1至9所述的动压润滑钻具；所述动压润滑钻具设置在相邻的两个所述常规钻具之间。

11.如权利要求10所述的钻具组合，其特征在于，所述动压润滑钻具的中心轴的两端与所述常规钻具固定连接，所述动压润滑钻具的壳体的外径大于相邻的所述常规钻具的外径。

12.如权利要求10或11所述的钻具组合，其特征在于，所述钻具组合在钻井的过程中，随着钻柱的钻进，进入所述动压润滑钻具的中心轴的钻井液经所述分流孔后能冲击所述转子叶片带动所述壳体以中心轴的中心线为轴线进行转动，当中心轴的中心线与所钻井孔的中心线重合时，所述动压润滑钻具的径向不承受推力；当中心轴的中心线偏离所钻井孔的中心线时，所述壳体的中心同样偏离井孔中心，与井壁或套管壁较近的壳体一侧与孔壁之间形成楔形间隙，在所述转子的带动下所述壳体转动产生泵液作用，把充满动压润滑钻具与井孔之间的钻井液带入壳体外表面和井壁或套管壁之间的楔形间隙内，建立压力液膜，向动压润滑钻具径向施加垂直轴向的推力，使与所述动压润滑钻具相邻的常规钻具的外表面和井壁或套管壁分开，不发生直接接触或减小常规钻具的外表面与井壁或套管壁之间的接触力大小。