[发明专利]一种提高井下信号发射强度的井下动力钻具

权利要求书

1.一种提高井下信号发射强度的井下动力钻具，其特征在于，包括：

井下动力单元(1)，其包括依次丝扣连接的钻具壳体，在任一钻具壳体的外壁上圆周开设有多个凹槽(14)，且所述凹槽(14)为钻具壳体外表面上沿轴线方向开设的长形槽；

无线传输单元(2)，其包括相互电性连接的电路板(23)、磁棒天线和电池组(24)，所述电路板(23)、磁棒天线和电池组(24)分别固定在凹槽(14)内，凹槽(14)的槽口设有封闭凹槽(14)的盖板(13)；

所述磁棒天线包括磁棒(27)和导线(28)，所述导线(28)缠绕于所述磁棒(27)外周并依次形成多段间隔排列的线圈，多段所述线圈中至少有一段线圈为斜向绕线形成的斜向线圈(25)。

2.如权利要求1所述的一种提高井下信号发射强度的井下动力钻具，其特征在于：

从与所述磁棒(27)平行的面观察所述斜向线圈(25)，所述斜向线圈(25)的导线(28)与磁棒(27)的轴线的夹角为α，且5°＜α＜90°。

3.如权利要求1所述的一种提高井下信号发射强度的井下动力钻具，其特征在于：

多段所述线圈中还包括采用直向绕线形成的直向线圈(26)，所述直向线圈(26)和斜向线圈(25)均设有多段，多段所述直向线圈(26)和多段所述斜向线圈(25)依次间隔设置组成直斜混合分段绕线线圈。

4.如权利要求3所述的一种提高井下信号发射强度的井下动力钻具，其特征在于：

所述直向线圈(26)和/或斜向线圈(25)在磁棒(27)上绕制有多层，多层的所述直向线圈(26)和/或多层的所述斜向线圈(25)组成多层直斜混合分段绕线线圈，所述磁棒(27)为坡莫合金棒。

5.如权利要求1至4任一项所述的一种提高井下信号发射强度的井下动力钻具，其特征在于：

多段所述线圈中，各线圈中相邻的两匝导线(28)之间的间距为0-20mm，相邻的两个线圈之间的间距小于100mm。

6.如权利要求1所述的一种提高井下信号发射强度的井下动力钻具，其特征在于：

所述钻具壳体上相邻的两个凹槽(14)之间开设穿入线缆(29)的穿线孔，所述电路板(23)、磁棒天线和电池组(24)在凹槽(14)内分别通过线缆(29)连接。

7.如权利要求1所述的一种提高井下信号发射强度的井下动力钻具，其特征在于：

所述凹槽(14)靠近钻具壳体内泥浆通道(15)的一面与泥浆通道(15)互不连通，所述凹槽(14)靠近钻具壳体内泥浆通道(15)的一面设有包裹磁棒天线的减振垫(16)。

8.如权利要求7所述的一种提高井下信号发射强度的井下动力钻具，其特征在于：

所述减振垫(16)包括包裹在磁棒天线上下两端的端垫片(18)，以及包裹磁棒天线侧壁的侧垫片(17)；

所述端垫片(18)位于侧垫片(17)的两端且与侧垫片连成一体，所述侧垫片(17)上开设有若干散热孔(19)。

9.如权利要求1所述的一种提高井下信号发射强度的井下动力钻具，其特征在于：

所述磁棒天线包括发射磁棒天线(21)和接收磁棒天线(22)，所述钻具壳体包括发射短接(12)和接收短接(11)；

所述发射磁棒天线(21)位于发射短接(12)内，所述接收磁棒天线(22)位于接收短接(11)内，所述发射磁棒天线(21)和接收磁棒天线(22)无线通信连接。

10.如权利要求1所述的一种提高井下信号发射强度的井下动力钻具，其特征在于：

所述盖板(13)为透磁材料，所述盖板(13)上设有密封凹槽(14)的密封圈。