[发明专利]增强流体压力和环空流速的井下工具和方法

权利要求书

1.一种用于增强井下流体压力的工具，所述工具包括：

工具外壳，其被构造用于耦接至钻柱，所述工具外壳界定流体流道；

套筒，其绕所述工具外壳可旋转地定位，所述套筒包括所述套筒的外部分上的被构造来夹持井筒壁的一个或多个夹持构件；

驱动轴，其穿过所述工具外壳且具有中心齿轮；

至少一个驱动齿轮，其可旋转地耦接至所述套筒，所述至少一个驱动齿轮与所述套筒的内部分和所述中心齿轮啮合；和

泵机构，其耦接至所述驱动轴以接收由所述驱动轴的旋转赋予的动力，所述泵被构造来增大所述流道内的流体压力。

2.根据权利要求1所述的工具，其中所述泵包括多级叶轮组件。

3.根据权利要求1所述的工具，其中所述至少一个驱动齿轮绕平行于所述工具外壳的轴的轴可旋转地耦接。

4.根据权利要求1所述的工具，其进一步包括：

沿着所述套筒的所述内部分的多个齿；

所述至少一个驱动齿轮上的多个齿；和

所述驱动轴的所述中心齿轮上的多个齿，其中所述至少一个驱动齿轮上的所述齿与沿着所述套筒的所述内部分的所述齿和所述中心齿轮上的所述齿啮合。

5.根据权利要求4所述的工具，其中所述至少一个驱动齿轮包括绕所述驱动轴圆周间隔的多个驱动齿轮。

6.根据权利要求1所述的工具，其进一步包括绕所述一个或多个夹持构件界定流体流道的多个偏移元件。

7.一种用于增强井下流体压力的工具，所述工具包括：

工具外壳，其相对于井筒壁旋转，所述工具外壳界定其中流体可流动的流道；

驱动齿轮，其包括：

第一摩擦力转移元件，其具有从所述工具外壳延伸出来的一部分和延伸至所述工具外壳中的一部分；和

第二摩擦力转移元件，其具有从所述工具外壳延伸出来的一部分和延伸至所述工具外壳中的一部分，其中所述第一摩擦力转移元件和所述第二摩擦力转移元件的从所述工具外壳延伸出来的所述部分夹持所述井筒壁以在所述工具外壳被旋转时形成旋转力；

驱动轴，其可操作地耦接至所述第一摩擦力转移元件和所述第二摩擦力转移元件，由此在所述工具外壳旋转期间，所述第一摩擦力转移元件和所述第二摩擦力转移元件将所述旋转力转移至所述驱动轴，由此导致所述驱动轴的旋转；和

泵机构，其沿着所述流道定位且可操作地耦接至所述驱动轴以由此接收由所述驱动轴赋予的所述旋转力，因此驱动所述泵机构以增强行进穿过所述流道的流体的压力。

8.根据权利要求7所述的工具，其中所述第一摩擦力转移元件和所述第二摩擦力转移元件是摩擦球。

9.根据权利要求7所述的工具，其中所述第一摩擦力转移元件和所述第二摩擦力转移元件在所述工具外壳旋转期间在平行于所述工具外壳的轴的轴上旋转。

10.根据权利要求1或7所述的工具，其中所述井筒壁是加套管的。

11.根据权利要求1或7所述的工具，其中所述工具形成钻井或完井组件的部分。

12.一种用于增强井筒中的流体压力的方法，所述方法包括：

将井下工具定位在沿着所述井筒的期望位置，由此流体行进穿过所述井下工具的流道；

使所述井下工具相对于相对表面旋转以产生旋转力；和

利用所述旋转力来驱动泵机构以由此增强行进穿过所述井下工具的所述流体的压力；

其中使所述井下工具旋转以产生所述旋转力进一步包括：

使用绕所述井下工具定位的旋转套筒夹持所述相对表面；

在所述旋转套筒保持静止时使所述井下工具旋转；

响应于所述井下工具的旋转使可操作地耦接至所述旋转套筒的驱动齿轮旋转；和

响应于所述驱动齿轮的旋转使可操作地耦接至所述驱动齿轮的驱动轴旋转。

13.根据权利要求12所述的方法，其进一步包括响应于所述增压而增大所述流体的环空流速。

14.根据权利要求12所述的方法，其中驱动所述泵机构进一步包括响应于所述驱动轴的所述旋转驱动所述泵机构。