具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施方式一

本发明提供一种降扭短节1000，包括本体100和调节部200。

具体的，请参见图2，该本体100具有轴向贯穿的内通道110；该调节部200套设在本体100上，调节部200的两端分别具有至少一个进口210和至少一个出口220，调节部200的内部具有至少一条调速通道230，至少一个进口210通过至少一条调速通道230与至少一个出口220相连通；其中，调速通道230能使流出至少一个出口220的钻井液流速大于流入至少一个进口210的钻井液流速。

本发明提供的降扭短节1000，利用调速通道230将钻井液的流速调整到满足使用需求的速度，从而利用调整速度后的钻井液的流出速度冲刷与其连接的钻杆2000四周的岩屑床4000，进一步的使更多的岩屑和钻井液混合在一起，提高钻井液的携屑率；同时因为钻井液对岩屑床4000的冲刷，从而避免了岩屑在岩屑床4000上的堆积，进一步的降低后续岩屑床4000的产生，从而避免钻杆2000的粘卡卡钻，最终降低钻杆2000扭矩，避免了钻杆2000因扭矩增大断裂的情况发生。

本领域的技术人员应当明白，本发明中的钻井液是钻井过程中以其多种功能满足钻井工作需要的各种循环流体的总称。钻井液可以是清水、泥浆、无粘土相冲洗液、乳状液、泡沫或压缩空气等。在具有完整岩层和水源充足的地区，钻井液可以是清水，因此无需对钻井液进一步处理，使用方便快速。在另一些松散、裂隙发育、易坍塌掉块、遇水膨胀剥落等孔壁不稳定岩层的实施例中，钻井液可以使用泥浆。钻井液的类型和成分应当根据具体施工条件决定，只要是利用具有一定速度的钻井液冲刷岩屑床4000从而降低岩屑床4000施加给钻杆2000的扭矩的方案就应当在本发明的保护范围内。

在一些实施例中，调节部200包括旋转件240和保护罩250。

具体的，请参见图2和图3，该旋转件240可转动地套设在本体100上，旋转件240的外表面上绕设有至少一条旋转筋241，两两相邻的旋转筋241之间形成调速通道230，各旋转筋241的两端在本体的横截面120中的垂直投影互相错开；该保护罩250套设在旋转件240上，保护罩250的两端分别与本体100之间形成至少一个进口210和至少一个出口220。

其中，调速通道230是指两根相邻旋转筋241之间的容腔，在一些实施例中，保护罩250套设在本体100上之后，每条旋转筋241与保护罩250之间存在一定距离的间隙，因此多个调速通道230之间可以互相连通形成一整体调速管道，即旋转件240位于整体调速管道中，钻井液通过多个进口210流入该整体调速管道，然后带动旋转件240旋转，从而在该整体调速管道中产生涡流，最终以一定的速度从至少一个出口220流出。在另一些实施例中，多个调速通道230互相独立，即保护罩250套设在本体100上之后，两两旋转筋241与保护罩250之间形成一个封闭的容腔，该容腔即为调速通道，以分别连通至少一个进口210和至少一个出口220，采用这种方式，钻井液汇聚至各调速通道230中并推动旋转件240旋转，从而利用旋转件240旋转产生的离心力为钻井液加速，进一步使钻井液以一定的速度从至少一个出口220流出。

请参见图4，各旋转筋241的两端在本体的横截面120中的垂直投影互相错开是指：旋转筋的一端A沿中心轴线方向在本体的横截面120中具有投影A'，旋转筋的另一端B沿中心轴线方向在本体的横截面120中具有投影B'，在本体的横截面120中投影A'和投影B'互相错开不重叠。本领域的技术人员应当明白，其中本体的横截面120是指本体的横截面120所在的一个平面。

具体的，请参见图5，旋转筋241的两端(即图4中的A和B)投影在本体的横截面120上的两个点(A'和B')与横截面的中心的连线的夹角θ为30°。从而能够保证流出出口220的钻井液的速度满足使用要求，进一步的保证钻井液的携屑率满足使用需求，最终能够及时有效的降低钻杆2000的扭矩。

本领域的技术人员应当明白，两两相邻的旋转筋241之间形成调速通道230，该调速通道230将进口210与出口220之间的直线通道变为曲线通道，从而可以利用钻井液的流入速度来驱动旋转件240旋转，从而提高钻井液的速度，进一步的保证流出出口220的钻井液速度大于流入进口210的钻井液速度，最终能够冲刷岩屑床4000上的岩屑，提高钻井液的携屑率，减少岩屑床4000的产生，进一步的降低钻杆2000的扭矩。

当然，旋转件240也可以固定套设在本体100上，从而使钻井液绕旋转筋241旋转，进一步增加钻井液的流出速度，提升钻井液的携屑率，最终降低钻杆2000的扭矩。

在一些实施例中，请参见图6，保护罩250的两端分别与本体100之间形成至少一个进口210和至少一个出口220，是指在保护罩250的两端分别具有至少一个进口210和至少一个出口220。本领域的技术人员应当明白，为了保证钻井液能够顺利从进口210流入和从出口220流出，多个进口210和多个出口220的开孔面与钻井液在水平井中的流动方向之间具有一个夹角α，只要能够实现设置夹角α的目的就应当在本发明的保护范围内，而无需对夹角α的具体角度进行限制。采用在保护罩250上开设进口210与出口220的设计方式，便于一体加工保护罩250，从而受力更加均匀稳定，装配简单快速。

在另一些实施例中，请参见图7，保护罩250的两端分别与本体100之间形成至少一个进口210和至少一个出口220，是指保护罩250的两端分别和本体100围成至少一个进口210和至少一个出口220。采用该种设计，可以保证加工零部件简单、后期维修时只需要更换损坏的零部件即可，从而节约成本，提升市场竞争力。

在本发明中，请参见图2至图4、图6、图7、图10和图11，旋转件240的两端分别套设有至少一个轴承300，至少一个轴承300的一端与保护罩250相接，至少一个轴承300的另一端与本体100相接。

本发明提供的降扭短节1000通过轴承300来实现旋转件240与本体100之间的旋转功能，一方面轴承300旋转的摩擦力小，可以将钻井液的动能更多的转化为旋转件240的驱动力，从而保证旋转件240的旋转速度满足使用需求，进一步的保证能够将钻井液的速度提速至使用需求速度，同时避免动能的浪费与消耗；另一方面，利用轴承300可以使产品的结构更加紧凑，从而缩减产品的空间体积，更适用于水平井的钻进。

在一些实施例中，本体100的外壁上间隔设有两个固定部400，两个固定部400之间形成有容设调节部200的容纳环槽410。该固定部400可为套设在本体100上的环凸棱，或者可一体成型于本体100的外表面上，在此不做限制。

具体的，请参见图8，两个固定部400上均套接有止推环420，调节部200的端部通过止推环420卡接于固定部400，止推环420通过沿圆周方向间隔设置的多个固定销钉430连接在固定部400上。采用止推环420和固定销钉430配合的形式，连接稳定，能够防止零件脱落,同时可以根据使用情况及时更换磨损的零部件，便于后期维修，降低产品的维护费用。

在另一些实施例中，请参见图9，两个固定部400中的其中一个固定部400上套接有止推环420，该止推环420通过沿圆周方向间隔设置的多个固定销钉430连接在该固定部400上，另一个固定部400形成为凸起部440。调节部200卡设在止推环420与凸起部440之间。采用此种设计方式，一方面省去了一个止推环420的安装时间，同时凸起部440可以做为安装标识，从而更快的找到安装位置，进一步的节约安装时间，提高安装效率。

本发明的安装过程如下：先将旋转件240套设在本体100上，然后依次安装第一个轴承300、保护罩250和第二个轴承300，最后止推环420通过螺纹与本体100上的固定部400连接，在止推环420上装入固定销钉430作为螺纹防松储备，最后完成安装。

根据本发明的一个实施方式，请参见图10，各调速通道230的横截面面积从进口210至出口220处逐渐变小。采用变化调速通道230的横截面面积的设计方式，可以在单位时间内将更多的钻井液通过出口220汇聚排出，从而提升钻井液从出口220流出的速度，进一步的增加钻井液的携屑率，最终降低钻杆2000的扭矩。

在另一个实施方式中，至少一个进口210的横截面面积之和大于至少一个出口220的横截面面积之和。

在一些实施例中，具体的，请参见图6，保护罩250的两端分别与本体100之间具有多个进口210和多个出口220。其中，各个进口210的横截面面积相同，各个出口220的横截面面积相同，但是所有进口210的横截面面积之和大于所有出口220的横截面面积之和。

由于所有进口210的横截面面积之和大于所有出口220的横截面面积之和，所以在进口210和出口220之间存在一个面积差，利用该面积差可以提高流出出口220的钻井液的速度，从而使钻井液的速度满足使用需求，进一步的提升钻井液的携屑率。

在另一些实施例中，具体的，请参见图7，至少一个出口220包括至少一个第一出口221和至少一个第二出口222，第一出口221的横截面面积小于第二出口222的横截面面积；至少一个进口210包括至少一个第一进口211和至少一个第二进口212，第一进口211的横截面面积小于第二进口212的横截面面积；其中，该第一出口221的横截面面积小于或等于第一进口211的横截面面积。即，多个出口220的横截面面积各不相同，第一出口221为多个出口220中横截面面积最小的一个，多个进口210的横截面面积也各不相同，第一进口211为多个进口210中横截面面积最小的一个，且第一出口221的横截面面积小于或等于第一进口211的横截面面积，也即所有进口210的横截面面积之和大于所有出口220的横截面面积之和。

本领域的技术人员应当明白，在一些实施例中出口220和/或进口210的截面形状为圆形，采用圆形可以保证短节的受力传递更加均匀稳定，避免应力集中的情况出现；在另一些实施例中，出口220和/或进口210的截面形状可为矩形，因此能够减轻短节的结构重量，同时避免形状不规则和/或外径尺寸不同的岩屑堵塞调速通道230的进口210和/或出口220。当然，出口220和/或进口210的截面形状也可以是其他任意形状，在此不再赘述。

在本发明提供的降扭短节1000，一方面可以利用所有进口210与所有出口220之间的面积差，调整钻井液的流出速度，从而增加钻井液的携屑率，进一步的降低钻杆2000扭矩；另一方面采用不同截面积和/或形状的进口210和出口220，可以防止钻井液中较大岩屑从进口210流入时堵塞调速通道230的情况发生。当横截面较小的调速通道230被堵塞后，所有进口210的横截面面积总和变小，因此所有进口210的横截面面积与所有出口220的横截面面积之差变小，即降低了钻井液的流入至少一个进口210的流量，进一步的降低了旋转件240的驱动力，进而可以自动调整流出出口220的钻井液速度，从而调整钻井液的携屑率，保证产品正常运转，实现降低钻杆2000扭矩的功能。

本发明的工作原理为：在正常钻井过程中，该降扭短节1000和普通钻具组合一起下井，钻井液通过保护罩250上的至少一个进口210进入内部，进而驱动内部的旋转件240转动，旋转件240转动提高钻井液的转速、流速，然后钻井液顺着保护罩250的至少一个出口220流出。提高转速、流速的钻井液提高了岩屑的携带能力，降低了岩屑床4000的形成，进一步的降低了卡钻的危害，提高了钻具的机械钻速，从而提高了钻井效率。

实施方式二

本发明还提供了一种钻具组件，请参见图11，该钻具组件具体包括实施方式一中所述的降扭短节1000。其中，降扭短节1000的两端分别连接有钻杆2000，本体100的内通道110连通位于其两端的钻杆2000内部。

有关降扭短节1000的具体结构、工作原理和有益效果与实施方式一相同，在此不再进行赘述。

以上所述仅为本发明的几个实施例，本领域的技术人员依据申请文件公开的内容可以对本发明实施例进行各种改动或变型而不脱离本发明的精神和范围。