与所述第一螺旋槽的螺旋线相切，使得相邻的所述稀土永磁铁2的N、S极相邻，所述稀土永磁铁2长度和直径的比例可根据实际钻井情况进行调整。本实施例中每条第一螺旋槽内所述稀土永磁铁2包括七个，并且间隔均匀地放置在第一螺旋槽内，磁化方向均与第一螺旋槽的螺旋线相切并沿同一方向。
[0029]进一步地，如图2所示，当所述稀土永磁铁2间隔均匀地放置在第一螺旋槽内，稀土永磁铁2的轴线与第一螺旋槽的螺旋线相切，所述述稀土永磁铁2的外表面与所述第一螺旋槽的内表面相切后，所述导磁铁芯3用于连接相邻的所述稀土永磁铁2，以对稀土永磁铁2产生的磁力线进行引导。其中，所述导磁铁芯3呈分段螺旋状，由导磁性能优异的硅钢制成，且垂直截面直径略小于所述稀土永磁铁2的截面直径。
[0030]当所述稀土永磁铁2和所述导磁铁芯3都放置在所述第一螺旋槽内后，所述螺旋槽橡胶4用于固定所述稀土永磁铁I及所述导磁铁芯3;具体地，如图3所示，所述螺旋槽橡胶4由橡胶制成，在内表面上设置有与无磁钻挺I表面的第一螺旋槽相配合的第二螺旋槽，在所述第二螺旋槽上设置有用于固定稀土永磁铁2的槽和用于固定导磁铁芯3的槽。
[0031 ]这里，所述永磁短节还包括:外壳5，所述外壳5用于保护所述稀土永磁铁2、所述导磁铁芯3及所述螺旋槽橡胶4。具体地，所述外壳5可以由高强度不锈钢制成，所述外壳5的一端设置有锥螺纹，另一端安装有螺纹法兰6，将外壳5套在螺旋槽橡胶4的外表面后，一端连接在所述无磁钻铤I母扣端的外表面螺纹处，另一端通过螺纹法兰6与所述无磁钻铤I另一端的公扣端轴肩处的螺纹连接。其中，螺纹法兰6由普通钢制成，在内壁上有普通螺纹，以与无磁钻挺I的公扣端轴肩处的螺纹相连，螺纹法兰6的外表面设置有与外壳5相配合的锥螺纹。
[0032]另外，所述无磁钻铤I的轴上还设置有中空水眼，以在工作时输送泥浆。
[0033]实际应用时，一方面，所述稀土永磁铁2通过所述导磁铁芯3串联，并以螺旋线的方式排列在所述无磁钻挺I上，可以避免相邻同极性的永磁短节相互排斥。由磁路中基尔霍夫第二定律可知，在任一闭合回路中，各部分的磁位差的代数和等于所有磁动势的代数和，因而磁路的串联可以有效地提高闭合回路的磁势，使得稀土永磁铁2辐射出的磁场范围更广；
[0034]另一方面，采用多条第一螺旋槽来放置稀土永磁铁2，可以实现将稀土永磁铁2串联起来形成的各条螺旋线有效地并联起来，由磁路的并联知识可知，并联磁路可以增强回路的磁通，从而使单条螺旋线的磁场分量相互叠加，增强较远处的磁场强度，从而提高永磁短节的磁性能，以实现较远处的磁探管装置对磁场的有效探测，为螺杆马达的纠偏留有足够的距离空间，最终以实现两口水平定向井的精准对接。
[0035]本发明提供的永磁短节中的导磁铁芯能将分散的稀土永磁铁串联起来，可以有效地提高闭合回路的磁势，使得稀土永磁铁辐射出的磁场范围更广;采用多条螺旋槽来放置稀土永磁铁，可以将稀土永磁铁串联起来形成的各条螺旋线有效地并联起来，增强回路的磁通，从而使单条螺旋线的磁场分量相互叠加，增强较远处的磁场强度，提高了永磁短节的磁性能，实现较远处的磁探管装置对磁场的有效探测，为螺杆马达的纠偏留有足够的距离空间，最终实现两井的精准对接，可广泛应用于煤层气及其它矿产资源的开采中。
[0036]以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种永磁短节，其特征在于，所述永磁短节包括: 无磁钻铤，所述无磁钻铤表面设置有多条第一螺旋槽； 稀土永磁铁;所述稀土永磁铁放置在所述第一螺旋槽内； 导磁铁芯，所述导磁铁芯用于连接相邻的所述稀土永磁铁； 螺旋槽橡胶，所述螺旋槽橡胶用于固定所述稀土永磁铁及所述导磁铁芯;其中，所述稀土永磁铁通过所述导磁铁芯串联，并以螺旋线的方式排列在所述无磁钻挺上，避免相邻同极性的永磁短节相互排斥。2.如权利要求1所述的永磁短节，其特征在于，每条所述第一螺旋槽内的所述稀土永磁铁的个数包括七个。3.如权利要求1所述的永磁短节，其特征在于，所述第一螺旋槽的垂直截面直径与所述稀土永磁铁的截面直径相同。4.如权利要求1所述的永磁短节，其特征在于，所述永磁短节还包括:外壳;所述外壳用于保护所述稀土永磁铁、所述导磁铁芯及所述螺旋槽橡胶。5.如权利要求1所述的永磁短节，其特征在于，所述导磁铁芯由硅钢制成螺旋状。6.如权利要求1所述的永磁短节，其特征在于，所述稀土永磁铁的外表面与所述第一螺旋槽的内表面相切。7.如权利要求6所述的永磁短节，其特征在于，所述稀土永磁铁的磁化方向沿自身圆柱体轴向的磁化方向与所述第一螺旋槽的螺旋线相切。8.如权利要求7所述的永磁短节，其特征在于，相邻的所述稀土永磁铁N、S极相邻。
【专利摘要】本发明提供了一种永磁短节，包括：所述无磁钻铤表面设置有多条第一螺旋槽；所述稀土永磁铁放置在所述第一螺旋槽内；导磁铁芯用于连接相邻的所述稀土永磁铁；螺旋槽橡胶用于固定所述稀土永磁铁及所述导磁铁芯；其中，所述稀土永磁铁通过所述导磁铁芯串联，并以螺旋线的方式排列在所述无磁钻挺上，避免相邻同极性的永磁短节相互排斥；如此，导磁铁芯将分散的稀土永磁铁串联起来，有效地提高闭合回路的磁势，使得稀土永磁铁辐射出的磁场范围更广；采用多条螺旋槽来放置稀土永磁铁，可以将稀土永磁铁串联起来形成的各条螺旋线有效地并联起来，增强回路的磁通，从而使单条螺旋线的磁场分量相互叠加，增强较远处的磁场强度，提高了永磁短节的磁性能。
【IPC分类】E21B17/16, E21B47/092
【公开号】CN105507885
【申请号】CN201510873407
【发明人】文国军, 陈芳鸿, 王玉丹, 张奥东, 周纤, 白江浩, 杨明军, 许新建, 张莹莹, 张子曼
【申请人】中国地质大学（武汉）
【公开日】2016年4月20日
【申请日】2015年12月2日