[发明专利]钻柱管状组件

权利要求书

1.管状形式的钻柱管状组件，其具有沿管轴线延伸的中心钻孔，以及两个端部，管状组件在每一端部处具有端部连接器，用于将钻柱管状组件连接到用于在地层中钻出井眼的钻柱内，所述管状组件具有用于使得油井或气井中的钻屑流通的一种机构，其中所述机构包括：

-从管状组件延伸的径向突起形式的至少一个径向叶轮，所述径向突起配置成将径向推力施加到在通过管和孔之间的环形空间的钻井液中的钻屑流上，以使通过径向突起的钻屑被迫在径向方向上远离所述管状组件的外表面；以及

-从所述管状组件沿径向延伸的径向突起形式的第一和第二轴向叶轮，所述第一和第二轴向叶轮在所述管状组件上设置于相对于所述径向叶轮沿轴向间隔开的位置处，以使径向叶轮在轴向上位于轴向叶轮之间，轴向叶轮配置成将轴向推力施加到通过管和孔之间环形空间的流体上，以及其中由所述第一轴向叶轮施加到流体上的轴向推力的方向与由第二轴向叶轮施加到流体上的轴向推力的方向相反。

2.根据权利要求1所述的钻柱管状组件，其中每一轴向叶轮迫使流体朝向径向叶轮流动，以便在径向方向上转向远离管状组件轴线。

3.根据权利要求1或权利要求2所述的钻柱管状组件，其中轴向叶轮包括围绕管状组件螺旋形地延伸的至少一个螺旋形部分。

4.根据权利要求3所述的钻柱管状组件，其中每一轴向叶轮具有针对每一叶轮的多于一个的螺旋形部分，并且其中在每一轴向叶轮上的螺旋形部分围绕所述管的轴线沿周向间隔开，并且在沿着管状组件轴线的相同轴向位置处彼此对准。

5.根据权利要求3或权利要求4所述的钻柱管状组件，其中第一轴向叶轮上的螺旋形组件相对于第二轴向叶轮上的螺旋形组件在相反方向上延伸。

6.根据任一前述权利要求所述的钻柱管状组件，其中每个轴向和径向叶轮包括多于一个的径向突起，并且其中所述径向突起围绕所述管状组件的轴线沿周向间隔开，并且其中径向突起在沿着管状组件轴线的相同轴向位置处彼此对准。

7.根据任一前述权利要求所述的钻柱管状组件，其中径向叶轮具有斜坡，以便使得沿着在钻柱和井眼之间的环形区域轴向向上流动的流体转向成径向远离管状组件的外表面。

8.根据任一前述权利要求所述的钻柱管状组件，其中径向叶轮具有至少一个叶片，所述叶片从沿径向靠近所述管外表面的根部径向延伸到沿径向与管组件的轴线间隔开的平坦外边缘。

9.根据权利要求8所述的钻柱管状组件，其中所述径向叶轮具有多于一个的叶片，并且其中所述叶片在周向相邻的叶片之间限定流体流动通道，其中所述流体流动通道适于引导在管组件和井眼之间的环形空间内的流体流动。

10.根据权利要求9所述的钻柱管状组件，其中径向叶轮的叶片与管轴线对准，并且是直的，并且其中叶片之间的通道也与所述管状组件的轴线和叶片对准，并且也是直的。

11.根据权利要求9或10所述的钻柱管状组件，其中在通道的底部和叶片的径向延伸壁之间的过渡区域包括弧形表面，弧形表面在叶片的侧面和通道的底部之间延伸，从而形成沿周向相对的斜坡，所述斜坡相对于叶片的侧壁垂直地逐渐变细。

12.根据权利要求11所述的钻柱管状组件，其中通道侧面上的斜坡面对管的旋转方向，其中流经叶片之间通道的流体通过径向叶轮的旋转连同管附接到其上的钻柱的旋转而被迫在径向方向上沿着斜坡向上流动，并因此从管组件的轴线径向向外转向。

13.根据权利要求8至12中任一项所述的钻柱管状组件，其中径向叶轮具有在其上向孔和下向孔轴向面上的带有斜坡的表面，并且其中所述下向孔端部具有小于上向孔端部的直径，足以使得流过或通过斜坡(通常平行于管的轴线)的流体从管的轴线径向向外转向到环形区域内，所述环形区域比在径向上紧邻管组件外表面的环形区域具有更大的湍流。

14.根据权利要求13所述的钻柱管状组件，其中斜坡的直径在斜坡的轴向端部之间逐渐增大。

15.根据权利要求13或14所述的钻柱管状组件，具有在其下端部处由小半径逐渐变到大半径的下向孔轴向斜坡，以及在其上向孔端部处布置的从大半径逐渐变到小半径的上向孔轴向斜坡。