[發明專利]用于控制鉆井工具的井下轉速的方法和設備

有效

• 申請號: 200980113617.1
• 申請日: 2009-04-17
• 公開（公告）號: CN102007269A
• 公開（公告）日: 2011-04-06
• 發明（設計）人: 喬納森·瑞安·普里爾;尼古拉斯·瑞安·馬昌德;拉爾夫·威廉·格拉梅·約翰斯
• 申請（專利權）人: 德萊科能量服務有限公司
• 主分類號: E21B44/00
• 分類號: E21B44/00;E21B44/02
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司 11219
• 代理人: 劉建功;車文

1.一種鉆井設備，包括：

(a)前進腔馬達，所述前進腔馬達能以旋轉方式連接到受控裝置；

(b)流動控制閥組件，所述流動控制閥組件以旋轉方式聯接到所述前進腔馬達，且適合于計量鉆井流體通過所述前進腔馬達的流動；

(c)控制馬達，所述控制馬達適合于控制所述流動控制閥組件；和

(d)電子部分，所述電子部分適合于控制所述控制馬達。

2.根據權利要求1所述的鉆井設備，其中所述前進腔馬達借助于驅動軸聯接到所述流動控制閥組件。

3.根據權利要求1所述的鉆井設備，其中所述流動控制閥組件包括上套筒和下套筒，所述上套筒和下套筒能以滑動方式接合，其中所述上套筒和下套筒的相對位置能在打開位置和關閉位置之間調整，在所述打開位置中，離開所述前進腔馬達的流體能在所述上套筒和下套筒之間流動，而所述關閉位置防止流體在所述上套筒和下套筒之間流動。

4.根據權利要求3所述的鉆井設備，其中所述上套筒和下套筒具有互補的漸縮形構造。

5.根據權利要求4所述的鉆井設備，其中所述上套筒和下套筒具有截頭錐形構造。

6.根據權利要求1所述的鉆井設備，其中所述流動控制閥組件包括從包含如下內容的組中選擇的閥：球閥、閘閥、球心閥、塞閥、針閥、隔膜閥和蝶閥。

7.根據權利要求1至6中的任一項所述的鉆井設備，進一步包括一個或多個出口，進入所述流動控制閥組件的流體能通過所述一個或多個出口離開所述流動控制閥組件。

8.根據權利要求7所述的鉆井設備，進一步包括細長的圓柱形工具殼體，所述工具殼體包圍所述前進腔馬達、所述流動控制閥組件、所述控制馬達和所述電子部分，且其中所述一個或多個出口中的至少一個出口從所述流動控制閥組件延伸通過所述工具殼體的壁。

9.根據權利要求1至6中的任一項所述的鉆井設備，其中所述電子部分包括從包含如下內容的組中選擇的一個或多個傳感器：加速度計、傾斜傳感器、方位角傳感器、轉速傳感器和壓力傳感器。

10.一種用于控制鉆井工具的轉速的設備，所述設備包括：

(a)細長的圓柱形工具殼體；

(b)前進腔馬達，所述前進腔馬達包括前進腔馬達殼體、限定中心孔的定子和設置在所述定子內的轉子，所述轉子具有上端和下端；

(c)驅動軸，所述驅動軸具有上端和下端，所述驅動軸的所述下端以能操作的方式連接到所述轉子的上端，所述驅動軸設置在限定驅動軸孔的驅動軸殼體內；

(d)流動控制閥組件，所述流動控制閥組件具有上端和下端，所述流動控制閥組件的所述下端以能操作的方式連接到所述驅動軸的上端；

(e)控制馬達，所述控制馬達適合于致動所述流動控制閥組件；和

(f)電子部分，所述電子部分包括電子控制部分和傳感器組件，所述電子部分以能操作的方式連接到所述流動控制閥組件；其中：

(g)所述前進腔馬達、驅動軸、流動控制閥組件、控制馬達和電子部分設置在所述工具殼體內，在所述組件和所述工具殼體壁之間形成工具殼體環；

(h)一個或多個入口設置在所述PC馬達殼體的下部區域內，以使所述定子的中心孔與所述工具殼體環流體連通；

(i)所述流動控制閥組件包括延伸通過所述工具殼體的壁的一個或多個出口；以及

(j)所述流動控制閥組件能在打開位置和關閉位置之間操作，在所述打開位置中，所述一個或多個出口與所述定子的中心孔經由所述驅動軸孔流體連通，在所述關閉位置中，防止流體從所述定子的中心孔向所述出口流動。

11.根據權利要求10所述的設備，其中所述流動控制閥組件包括上套筒和下套筒，所述上套筒和下套筒能以滑動方式接合，以便當所述流動控制閥組件處于打開位置時，離開所述前進腔馬達的流體能在所述上套筒和下套筒之間流動。

12.根據權利要求11所述的設備，其中所述上套筒和下套筒具有互補的漸縮形構造。

13.根據權利要求12所述的設備，其中所述上套筒和下套筒具有截頭錐形構造。

14.根據權利要求10至13中的任一項所述的鉆井設備，其中所述電子部分包括從包含如下內容的組中選擇的一個或多個傳感裝置：加速度計、傾斜傳感器、方位角傳感器、轉速傳感器和壓力傳感器。