专利名称：用于井下动力钻具的定子、其制造方法及包括该定子的井下动力钻具的制作方法
用于井下动力钻具的定子、其制造方法及包括该定子的井下动力钻具
背景技术：
井下动力钻具(downhole motor)(通俗地称作“泥衆马达(mud motor)”)是用于钻孔操作中以转动钻头、产生电力等等的强力发电机。如术语“泥浆马达”所暗示的，泥浆马达通常由钻井液(drilling fluid)(例如泥浆)提供动力。这种钻井液也用于润滑钻柱和带走钻屑，并因此通常包含颗粒状物质如钻孔切屑，这可缩短井下动力钻具的使用寿命。 因此，存在着对经济地制备井下动力钻具和井下动力钻具部件的新途径的需求，其为经济的且有利于在现场的快速更换。
发明内容
本发明描述了一种制造用于井下动力钻具的定子的方法，该方法包括提供具有与所述定子的所需内几何特征互补的外几何特征的心轴和施加柔性套管到所述心轴上的步骤。进一步提供了定子管，其中所述定子管具有内表面。将粘结剂施加到定子管的内表面上且柔性套管和心轴置于定子管中。本发明进一步描述了将加强材料引入定子管中以填充柔性套管与定子管之间的空间并固化加强材料以将加强材料结合到柔性套管和定子管上从而制造定子。按照本发明的方面，心轴从定子移除。另外，定子管可以具有基本圆形的内轮廓。 按照本发明的其它方面，定子管具有基本圆形的外轮廓。按照本发明的方面，本发明进一步描述了制备定子管的内表面以用于结合，其中制备定子管的内表面以用于结合的步骤包括选自以下的一个或多个步骤清洁定子管的内表面、对定子管的内表面去脂、对定子管的内表面喷砂和对定子管的内表面喷丸。根据所要求保护的发明，本发明可以进一步包括从定子管移除磨损的模制定子插入物的步骤。另外,可以在心轴和柔性套管之间施加真空以使柔性套管顺应心轴的外几何特征。按照本发明的方面，该方法可以进一步包括将粘结剂施加到柔性套管上以利于柔性套管与加强材料之间的结合。另外，本发明的套管可以是弹性体。该弹性体可以包含选自橡胶、天然橡胶(NR)、合成聚异戊二烯(IR)、丁基橡胶、卤化的丁基橡胶、聚丁二烯(BR)、 腈橡胶、丁腈橡胶(NBR)、氢化的丁腈橡胶(HNBR)、羧化的氢化丁腈橡胶(XHNBR)、氟橡胶 (FKM)、全氟弹性体(FFKM)和氯丁橡胶(CR)的一种或多种化合物。另外，本发明的加强材料可以是复合材料、聚合物或它们的一些组合。在本发明的一个方面中，加强材料包含选自环氧树脂、聚酰亚胺、聚酮、聚醚醚酮(PEEK)、酚醛树脂、聚苯硫醚(PPS)、水泥和陶瓷的一种或多种化合物。此外，加强材料可以是选自液体、糊状物、浆料、粉末和颗粒组合物的形式。按照本发明的方面，定子管可以包含选自铁、钢、高速钢、碳钢、钨钢、黄铜和铜的材料。另外，心轴可以包含选自铁、钢、高速钢、碳钢、钨钢、黄铜和铜的材料。在本发明的一些实施方式中，心轴可以涂覆有脱模剂。
按照本发明的可选实施方式，描述了用于井下动力钻具的定子，其中该定子包括 包括内表面和外表面的柔性套管，该内表面限定包括多个内叶的内螺旋腔；包括内表面的定子管；和结合到柔性套管的外表面和定子管的内表面的加强材料。按照本发明的可选实施方式，描述了一种井下动力钻具，其中所述井下动力钻具包括定子和容纳在定子中的转子，该定子包括定子管、包括内表面和外表面的柔性套管及环绕该外表面的加强材料，该内表面限定包括多个内叶的内螺旋腔，该加强材料结合到柔性套管的外表面和定子管的内表面上。附图
简沭为更充分地理解本发明的特征和所需的目的，结合附图来进行以下详细说明，其中相似的附图标记在几幅附图中始终代表对应的部件，且其中图I显示了本发明可以用于其中的井场(wellsite)系统。图2A-2C显示了根据本发明的一个实施方式的具有I : 2叶分布(lobe profile) 的Moineau型容积式(positive displacement)井下动力钻具。图3A-3F显示了根据本发明的一个实施方式的具有3 4叶分布的Moineau型容积式井下动力钻具。图4和5A- 显示了根据本发明的一个实施方式的制备定子的方法。图6和7A-7D显示了根据本发明的一个实施方式的制备定子插入物的方法。图8显示了根据本发明的一个实施方式的具有花键几何特征的定子管和定子插入物。图9显示了根据本发明的一个实施方式的制备定子的替代方法。发明详细说明本发明的实施方式提供了用于井下动力钻具的定子和定子插入物，其制备方法和包括该定子的井下动力钻具。本发明的各种实施方式可以用于井场系统中。井场系统图I显示了本发明可以用于其中的井场系统。该井场系统可以是陆上的或海上的。在该示例性的系统中，钻孔11通过以公知的方式旋转钻孔而在地下地层(subsurface formations)中形成。本发明的实施方式也可以使用定向钻孔，如下面所描述的。钻柱(drill string) 12悬于钻孔11内并具有底部钻具组件(bottom hole assembly) (BHA) 100 (其包括在其下端的钻头105)。表面系统包括平台和位于钻孔11上方的井架装置10，该装置10包括转盘16、方钻杆17、吊钩18和旋转水龙头19。钻柱12通过由未示出的装置提供能量的转盘16转动，转盘16在钻柱的上端与方钻杆17接合。钻柱12 从连接到游动滑车(也未示出)上的吊钩18悬下，经过方钻杆17和旋转水龙头19(其允许钻柱相对于吊钩旋转)。如公知的，可以可选择地使用顶驱动系统。在该实施方式的实施例中，表面系统进一步包括储存于在井场形成的凹坑27中的钻井液或泥浆26。泵29经由水龙头19中的端口输送钻井液26到钻柱12的内部，从而使得钻井液向下流过钻柱12，如定向箭头8所示。钻井液经由钻头15中的端口排出钻柱12，且随后通过钻柱外侧和钻孔壁之间的环形区域向上循环，如定向箭头9所示。以这种公知的方式，钻井液润滑钻头并随着其返回到凹坑27以再循环时携带岩屑(formation cuttings)直到表面。
所显示的实施方式的底部钻具组件100包括随钻测井(LWD)模块120、随钻测量 (MWD)模块130、旋转导向系统(roto-steerable system)和马达以及钻头105。LWD模块120如本领域中所知的容纳于特殊类型的钻铤(drill collar)中，且可以包含一种或多种已知类型的测井工具(logging tool)。也可以理解，可以采用多于一个 LWD和/或MWD模块，例如，如120A处表示的。(在全文中，对120位置处模块的说明也可以选择地指120A位置处的模块。)LWD模块包括用于测量、处理和储存信息以及用于与表面设备通讯的能力。在本实施方式中，LWD模块包括压力测量装置。MWD模块130也如本领域中所知的容纳于特殊类型的钻铤中，且可以包含一种或多种用于测量钻柱和钻头的特性的装置。MWD工具进一步包括用于为井下系统产生电能的设备(未示出)。这通常可以包括由钻井液流供能的泥浆涡轮发电机(也称为“泥浆马达”)，可以理解，可以采用其它动力和/或电池系统。在本实施方式中，MWD模块包括一种或多种以下类型的测量装置钻压测量装置、转矩测量装置、振动测量装置、冲击测量装置、 粘滑测量装置(stick slip measuring device)、方向测量装置 和倾度测量装置。在这里，该系统的特别有利的用途是与受控转向或“定向钻井”结合。在该实施方式中，提供了旋转导向子系统150(图I)。定向钻井是井眼与其天然采取的途径有意地偏离。换句话说，定向钻井是钻柱转向以使得其沿所需的方向行进。定向钻井例如有利于海上钻井，因为它使得能够从单一平台钻许多井。定向钻井也使得能够通过储油层水平钻井。水平钻井使得井眼能够穿越储油层更长的长度，这提高了井的生产率。定向钻井系统同样也可以用于垂直钻井操作。通常，由于所穿透地层的不可预测的性质或钻头所经受的变化的力，钻头会转向离开计划的钻井轨迹。当这种偏离发生时，定向钻井系统可以用于使钻头回到原路线上。已知的定向钻井方法包括使用旋转导向系统(“RSS”)。在RSS中，钻柱从表面旋转，且井下装置使得钻头沿所需的方向钻孔。使钻柱旋转极大地减少在钻孔过程中钻柱发生停住和卡住的情况。用于向地中钻进改向的井孔的旋转导向钻井系统可以一般地分类为 “指向钻头(point-the-bit) ”系统或“推靠钻头(push-the-bit) ”系统。在指向钻头系统中,钻头的旋转轴沿新孔的总体方向(general direction)偏离底部钻具组合的局部轴(local axis)。该孔按照由上和下稳定器触点和钻头限定的惯常三点几何形状延伸。与钻头和下稳定器之间的有限距离相结合的钻头轴偏转角导致产生曲线所需的非共线条件。存在着可以实现这一目的的许多方式，包括在底部钻具组合中靠近下稳定器的点处的固定弯曲或分布在上和下稳定器之间的钻头传动轴的挠曲。在其理想的形式中，钻头不需要侧向切割，因为钻头轴沿着弯曲孔的方向连续地旋转。指向钻头型旋转导向系统以及它们如何运转的实例描述于美国专利6394193、6364034、6244361、6158529、 6092610和5113953号及美国专利申请公开2002/0011359和2001/0052428号中。在推靠钻头型旋转导向系统中，通常没有用于使钻头轴从底部钻具组合局部轴偏离的特别指定的机构。相反，必需的非线条件通过使上或下稳定器中任一或两者沿优先相对于孔延伸的方向定向的方向施加偏心力或位移而实现。再一次，存在着可以实现这一目的的许多方式，包括非旋转(相对于孔)偏心稳定器(基于位移的途径)和沿所需转向方向施加力于钻头上的偏心致动器。再一次，转向通过在钻头和至少两个另外的触点之间产生非共线性而实现。在其理想的形式中，钻头需要侧向切割以产生弯曲的孔。推靠型旋转导向系统及它们如何运转的实例描述于美国专利6089332、5971085、5803185、5778992、 5706905、5695015、5685379、5673763、5603385、5582259、5553679、5553678、5520255 和 5265682 号中。井下动力钻具现在参照图2A-2C，描绘了 Moineau型容积式井下动力钻具200。井下动力钻具 200包括容纳在定子204内的转子202。转子202可以是由刚性材料如金属、树脂、复合材料等制成的螺旋元件。定子204可以具有长方的、螺旋形状且可以由允许转子202在定子 204内随着流体在转子202和定子204之间形成的腔206中流动而旋转的弹性体制成。在一些实施方式中，定子204容纳在可以部分地限制定子204随着转子202旋转的形变和可以保护定子204的外部免于磨损的定子管208内。 井下动力钻具可以以各种构型制造。一般地，当如图IB中所示以横向截面观察时，转子202具有η,个叶片而定子204具有ns个叶片，其中ns = nr+l。例如，图2A-2C描绘了具有I : 2的叶分布的井下动力钻具200，其中转子202具有一个叶片210而定子204具有两个叶片212。图3A-3F描绘了具有3 4的叶分布的井下动力钻具300，其中转子302 具有三个叶片310而定子304具有四个叶片312。其它示例性的叶分布包括5 6、7 8、 9 10等等。转子302的旋转描绘于图3C-3F中。井下动力钻具进一步描述于多个公开文献中，例如美国专利7442019、7396220、 7192260、7093401、6827160、6543554、6543132、6527512、6173794、5911284、5221197、 5135059、4909337、4646856 和 2464011 号、美国专利申请公开 2009/0095528、2008/0190669 和 2002/0122722 号以及 William C. Lyons 等，Air&Gas DrillinR Manual Applications for Oil&Gas Recovery ffells&Geothermal Fluids Recovery Wells § 11.2 (第 3 版 2009) ；G.Robello Samuel, Downhole DrillinR Tools Theory&Practice for EnRineers&Students 288-333(2007) Standard Handbook of PetroIeum&Natural Gas EnRineerinR 4-276-4-299(William C. Lyons&Gary J. Plisga eds.2006)；和 IYakov A. GelfRat 等，Advanced DrillinR Solutions Lessons from the FSU 154-72 (2003)中。牛产定子的方法现在在图5A-5D的背景中参照图4，提供了生产定子500的方法400。为了方便说明和理解，图5A-5D中描绘了无深度的横向切片。在步骤S402中，提供了定子管502。如本文中讨论的，定子管502可以是刚性材料。例如，定子管502可以由铁、钢、高速钢、碳钢、钨钢、黄铜、铜等等制成。任选地在步骤S404中，制备定子管502的内表面。在一些实施方式中，磨损的定子插入物从定子管502移除。在其它实施方式中，定子管的内表面进行清洁、去脂、喷砂、喷
-Jn坐坐力Ii寸寸O在步骤S406中，粘结剂504应用于定子管502的内表面上。粘结剂504可以是单层粘结剂或多层粘结剂。本领域技术人员可以认识到，存在众多的适宜的粘结剂，包括但不限于环氧树脂、酚醛树脂、聚酯树脂或多种合适的替代品。在步骤S408中，心轴506定位于定子管502内。优选地，心轴506在定子管502内居中以使得心轴506的纵轴与定子管502的纵轴共轴。心轴506具有与待制备的定子500 的所需内几何特征互补的外几何特征。例如，心轴506可以具有长方的、螺旋形状且具有ns 个叶片(例如，在图5A所示的实施方式中为四个叶片)。在一些实施方式，心轴506涂覆有脱模剂(未描绘)以利于移除心轴506。另外地或可选地，一个或多个弹性层508可以应用于心轴506上(例如，在脱模剂上)以强化定子 500。为清楚的目的，术语加强/弹性层在本说明书内互换地使用。例如，弹性层508可以由弹性体如橡胶、天然橡胶(NR)、合成聚异戊二烯(IR)、丁基橡胶、卤化的丁基橡胶、聚丁二烯(BR)、腈橡胶、丁腈橡胶(NBR)、氢化的丁腈橡胶(HNBR)、羧化的氢化丁腈橡胶(XHNBR)、 氯丁橡胶(CR)等等形成。在再另一个实施方式中，弹性层508可以用纤维或织物如聚芳酰胺合成纤维(如可从 E. I. Du Pont de Nemours and Company, Wilmington, Delaware 获得的KEVLAR 纤维)加强。在一些实施方式中，粘结剂(未描绘)应用于弹性层508上。粘结剂可以是单层粘结剂或多层粘结剂。在步骤S410中，加强材料510引入定子管502中。合适的加强材料510的例子在本文中讨论。在步骤S412中，加强材料510如本文中所讨论的进行固化。
在步骤S414中，心轴506从固化的定子500移除。产生定子插入物的方法现在在图7A-7D的背景中参照图6，提供了产生定子插入物的方法600。为了方便说明和理解，图7A-7D中描绘了无深度的横向切片。在步骤S602中，提供了心轴702。心轴702具有与待制备的定子插入物的所需内几何特征互补的外几何特征。例如，心轴702可以具有长方的、螺旋形状且可以具有\个叶片(例如，在图7A所示的实施方式中为四个叶片)。在步骤S604中，柔性套管704施加于心轴702上。柔性套管704可以是弹性体。 例如，弹性体可以是橡胶、天然橡胶(NR)、合成聚异戊二烯(IR)、丁基橡胶、卤化的丁基橡胶、聚丁二烯(BR)、腈橡胶、丁腈橡胶(NBR)、氢化的丁腈橡胶(HNBR)、羧化的氢化丁腈橡胶 (XHNBR)、氯丁橡胶(CR)、氟橡胶(TKM)、全氟弹性体(FFKM)等等。在再另一实施方式中，柔性套管704可以使用纤维或织物如聚芳酰胺合成纤维(如可从E. I. Du Pont de Nemours and Company, Wilmington, Delaware 获得的 KEVLAR 纤维)加强。在一些实施方式中，润滑剂或脱模剂(例如，液体、凝胶和/或粉末)应用于柔性套管704和心轴702之间以利于心轴702的插入和移除。优选地，润滑剂/脱模层与心轴 702和柔性套管704相容。本领域技术人员可以认识到，该润滑剂/脱模层可以采取多种形式，包括但不限于具有固体或流体形式的永久或半永久层。任选地，在步骤S606中，在柔性套管和心轴之间施加真空以使得柔性套管更好地顺应心轴702的几何结构。在一些实施方式中，真空是不需要的，因为柔性材料704顺应心轴几何结构而不需要物理操作。在步骤S608中，组装的柔性套管704和心轴702被置于模具706内。优选地，心轴702在模具706内居中以使得心轴702的纵轴与模具706的纵轴共轴。在一些实施方式中，模具706的内几何特征与所模制的定子插入物将安装于其中的定子管708互补(减去用于粘合剂710、膨胀、收缩等等的任何容差)。例如，定子插入物可以具有基本圆形的外轮廓和定子管708可以具有基本圆形的内轮廓。在图8中所描绘的另一实施方式中，定子管808可以具有多个花键812和定子插入物814可以包括多个互补的花键以提供定子插入物814在定子管808中的机械保持。按照可选的实施方式，本领域技术人员很容易认识到定子管的内壁和外壁不是必然平行的。在步骤S610中，加强材料714引入模具中。合适的加强材料714的例子在本文中讨论。任选地，脱模剂和/或润滑剂可以在引入加强材料714之前应用于模具的内表面上以利于固化的定子插入物从模具706的移除。另外地或可选地，粘结剂(未描绘)可以在引入加强材料714之前应用于柔性套管704上以利于加强材料714与柔性套管704的结合。在步骤S612中，加强材料714如本文所讨论的固化。在步骤S614中，固化的加强材料714和柔性套管704从模具706移除。在一些实施方式中，固化的定子插入物的外表面进行处理以利于更好地与定子管708结合。例如，固化的定子插入物可以进行清洁、去脂、喷砂、喷丸等等。 在步骤S616中，心轴702任选地在定子插入定子管708中(步骤S618)之前从固化的定子插入物移除。在另一个实施方式中，心轴702在插入定子管708之后从固化的定子插入物移除。多种技术可以用于制备定子管708以容纳固化的定子插入物。在一些实施方式中，磨损的定子插入物从定子管708移除。在其它实施方式中，定子管708的内表面进行清洁、去脂、喷砂、喷丸等等。在一些实施方式中，定子插入物与定子管708的内表面结合。定子插入物可以用粘合剂710与定子管708结合。例如，粘合剂710可以应用于定子插入物的外侧和/或定子管708的内侧。或者，在定子插入物插入之后，粘合剂710可以在压力下或真空下在定子插入物和定子管708之间流入或注射。可以使用多种粘合剂710，包括环氧树脂、聚(甲基丙烯酸甲酯)、聚氨酯基的粘合剂等等。加强材料和固化方法本文中讨论的加强材料510，714可以是多种材料，包括复合材料、聚合物、热固性塑料、热塑性材料等等。示例性的聚合物包括环氧树脂、聚酰亚胺、聚酮、聚醚醚酮(PEEK)、 酚醛树脂、聚苯硫醚(PPS)等等。加强材料510，714可以以多种形式引入，包括液体、糊状物、浆料、粉末、颗粒形式等等。按照本发明的方面，加强材料可以包括，但不限于可以固化的众多液体、糊状物或粉末。按照本发明的一个方面，它们可以是陶瓷或水泥。加强材料510，714可以是交联的、另外地或可选地，加强材料510、714可以具有高结晶度。加强材料510，714的固化可以通过多种技术完成，包括化学添加剂、紫外辐射、电子束、加热、暴露于部分或全微波谱、蒸汽固化、冷却等等。固化过程可以在特定的加强材料 510，714之间变化，但可以由制造商的说明书和一般化学原理来确定。在一些实施方式中， 加强材料510，714在压力下固化以促进与弹性层508或柔性套管704的结合和/或提高机械性能，从而将弹性层508或柔性套管704压向心轴506，702的几何结构和改善加强材料510，714的机械性能。例如，实验揭示，当加强材料在压力下固化时，Tg、硬度和韧性具有约 20 %的提闻。制备定子的另外的方法现在图5A-5D的背景下参照图9，提供了制备定子500的方法900。为方便说明和理解，图5A-5D中描绘了无深度的横向切片。在步骤S902中，提供了心轴506。心轴506可以具有与用于定子500的所需内几何特征互补的外几何特征。例如，心轴506可以具有长方的、螺旋形状且具有ns个叶片(例如，在图5A所示的实施方式中为四个叶片)。任选地，在步骤S904中，心轴506可以涂覆脱模剂(未描绘)以利于心轴506从
柔性套管508的移除。在步骤S906中，柔性套管508应用于心轴506上。柔性套管508可以由弹性体形成，如橡胶、天然橡胶(NR) 、合成聚异戊二烯(IR)、丁基橡胶、卤化的丁基橡胶、聚丁二烯 (BR)、腈橡胶、丁腈橡胶(NBR)、氢化的丁腈橡胶(HNBR)、羧化的氢化丁腈橡胶(XHNBR)、氯丁橡胶(CR)、氟橡胶(FKM)和全氟弹性体(FFKM)等等。在再另一实施方式中，柔性套管 508可以用纤维或织物加强,如聚芳酰胺合成纤维(如可从E. I. Du Pont de Nemours and Company, Wilmington, Delaware 获得的 KEVLAR 纤维)。任选地，在步骤S908中，粘结剂(未描绘)应用于柔性套管508的外表面上。粘结剂可以是单层粘结剂或多层粘结剂。在步骤S910中，提供了定子管502。如本文中所讨论的，定子管502可以是刚性材料。例如，定子管502可以由铁、钢、高速钢、碳钢、钨钢、黄铜、铜等等制成。任选地，在步骤S912中，制备了定子管502的内表面。在一些实施方式中，磨损的定子插入物从定子管502移除。在其它实施方式中，定子管502的内表面进行清洁、去脂、 喷砂、喷丸等等。在步骤S914中，粘结剂504应用于定子管502的内表面。粘结剂504可以是单层粘结剂或多层粘结剂。按照本发明，可以使用多种粘结剂，包括但不限于Hunstman CW47/ HY33或Chemosil 310。在步骤S916中，柔性套管508和心轴506定位于定子管502内。优选地，心轴506和柔性套管508在定子管502内居中以使得心轴506的纵轴与定子管502 的纵轴共轴。在步骤S918中，加强材料510引入以填充柔性套管508和定子502之间的空间。 合适的加强材料510的例子在本文中讨论。在步骤S920中，加强材料510如本文中所讨论的固化。任选地，在步骤S922中，心轴506从定子500移除。通过引用引入本文中表明的所有专利、公开的专利申请和其它参考文献在此明确地通过引用以其全文引入。等同本领域技术人员可以认识到或能够仅利用常规实验确定本文所描述的本发明特定实施方式的许多等同物。这类等同物意图包括在下面的权利要求的范围内。
权利要求
1.一种制造用于井下动力钻具的定子的方法，该方法包括 提供具有与所述定子的所需内几何特征互补的外几何特征的心轴； 施加柔性套管到所述心轴上； 提供具有内表面的定子管； 将粘结剂施加到定子管的内表面上； 将柔性套管和心轴置于所述定子管内； 将加强材料引入所述定子管中以填充所述柔性套管与所述定子管之间的空间； 固化所述加强材料以将加强材料结合到所述柔性套管和定子管上； 从而制造定子。
2.权利要求I的方法，进一步包括 从所述定子移除心轴。
3.权利要求I的方法，其中所述定子管具有基本圆形的内轮廓。
4.权利要求I的方法，其中所述定子管具有基本圆形的外轮廓。
5.权利要求5的方法，进一步包括 制备所述定子管的内表面以用于结合。
6.权利要求5的方法，其中所述制备定子管的内表面以用于结合的步骤包括选自以下的一个或多个步骤清洁定子管的内表面、对定子管的内表面去脂、对定子管的内表面喷砂和对定子管的内表面喷丸。
7.权利要求I的方法，进一步包括 从所述定子管移除磨损的模制定子插入物。
8.权利要求I的方法,进一步包括 在心轴和柔性套管之间施加真空以使柔性套管顺应心轴的外几何特征。
9.权利要求I的方法,进一步包括 将粘结剂施加到柔性套管上以利于柔性套管与加强材料之间的结合。
10.权利要求I的方法，其中所述套管是弹性体。
11.权利要求10的方法，其中所述弹性体包含选自橡胶、天然橡胶(NR)、合成聚异戊二烯(IR)、丁基橡胶、卤化的丁基橡胶、聚丁二烯(BR)、腈橡胶、丁腈橡胶(NBR)、氢化的丁腈橡胶(HNBR)、羧化的氢化丁腈橡胶(XHNBR)、氟橡胶(FKM)、全氟弹性体(FFKM)和氯丁橡胶(CR)的一种或多种化合物。
12.权利要求I的方法，其中所述加强材料是复合材料。
13.权利要求I的方法，其中所述加强材料是聚合物。
14.权利要求13的方法，其中所述加强材料包含选自环氧树脂、聚酰亚胺、聚酮、聚醚醚酮(PEEK)、酚醛树脂、聚苯硫醚(PPS)、水泥和陶瓷的一种或多种化合物。
15.权利要求I的方法，其中所述加强材料是选自液体、糊状物、浆料、粉末和颗粒的形式。
16.权利要求I的方法，其中所述定子管包含选自铁、钢、高速钢、碳钢、钨钢、黄铜和铜的材料。
17.权利要求I的方法，其中所述心轴包含选自铁、钢、高速钢、碳钢、钨钢、黄铜和铜的材料。
18.权利要求I的方法，其中所述心轴涂覆有脱模剂。
19.一种用于井下动力钻具的定子，该定子包括 包括内表面和外表面的柔性套管，该内表面限定包括多个内叶的内螺旋腔； 包括内表面的定子管；和 结合到柔性套管的外表面和定子管的内表面的加强材料。
20.一种井下动力钻具，包括 定子，其包括 定子管; 包括内表面和外表面的柔性套管，该内表面限定包括多个内叶的内螺旋腔；和 环绕该外表面的加强材料，该加强材料结合到柔性套管的外表面和定子管的内表面；及 容纳在定子中的转子。
全文摘要
本发明描述了井下动力钻具及其制造方法，其中制造用于井下动力钻具的定子的方法包括提供具有与定子的所需内几何特征互补的外几何特征的心轴和施加柔性套管到心轴上。另外，提供了具有内表面的定子管和将粘结剂施加到定子管的内表面上。柔性套管和心轴置于定子管内，且加强材料引入定子管中以填充柔性套管与定子管之间的空间。加强材料固化并用于结合加强材料到柔性套管和定子管上。
文档编号F04C2/107GK102713126SQ201080060818
公开日2012年10月3日 申请日期2010年9月30日 优先权日2009年11月13日
发明者H·阿克巴里, J·拉迈尔, T·卡缪尔 申请人:普拉德研究及开发股份有限公司