[發明專利]一種擺動式旋轉導向鉆井鉆具

有效

• 申請號: 201410350074.8
• 申請日: 2014-07-22
• 公開（公告）號: CN104120974A
• 公開（公告）日: 2014-10-29
• 發明（設計）人: 文國軍;張鵬;王玉丹
• 申請（專利權）人: 中國地質大學（武漢）
• 主分類號: E21B7/04
• 分類號: E21B7/04
• 代理公司: 武漢華旭知識產權事務所 42214
• 代理人: 江釗芳

1.一種擺動式旋轉導向鉆井鉆具，包括導向控制機構、鉆井液分配機構和導向執行機構，其特征在于：所述的導向控制機構包括上鉆桿接頭，無磁鉆鋌，下鉆桿接頭，渦輪發電機，扭矩發生器，上、下軸承組件和電子倉；無磁鉆鋌通過螺紋分別與上鉆桿接頭和下鉆桿接頭連接，所述的渦輪發電機和扭矩發生器安裝在無磁鉆鋌中，所述的上、下軸承組件均用內六角圓柱頭螺釘分別固定在上鉆桿接頭和下鉆桿接頭上，所述上軸承組件包括有軸承保護腔、定位套筒、角接觸滾動軸承、軸承端蓋、調整墊片及密封氈圈；所述下軸承組件包括有軸承保護腔、控制軸、角接觸滾動軸承、軸承端蓋、調整墊片及密封氈圈；所述角接觸滾動軸承置于軸承保護腔內，上軸承保護腔中的兩個角接觸滾動軸承的內圈用定位套筒定位，下軸承保護腔中的兩個角接觸滾動軸承內圈用控制軸的軸肩定位，角接觸滾動軸承外圈用軸承端蓋壓緊，并用調整墊片進行調整，軸承端蓋內設有密封氈圈實現密封，軸承端蓋通過螺釘固定在軸承保護腔上；所述電子倉設在渦輪發電機與扭矩發生器之間，電子倉由電子倉密封桶、電路板支柱、螺帽、電路板支架、下電子倉端蓋、電路板、螺栓、上電子倉端蓋組成，電子倉密封桶兩端設有上電子倉端蓋和下電子倉端蓋，上電子倉端蓋和下電子倉端蓋中設有電路板支柱，電路板安裝在電路板支架上，電路板支架通過螺栓螺帽固定在電路板支柱上；

所述的鉆井液分配機構包括旋轉控制盤、柱塞上支撐盤，旋轉控制盤安裝在柱塞上支撐盤內；所述旋轉控制盤上部與控制軸連接，旋轉控制盤與控制軸上安裝有彈簧，旋轉控制盤下部的底座與柱塞上支撐盤貼合，彈簧用于使旋轉控制盤的底座與柱塞上支撐盤壓緊；旋轉控制盤的底座上開有1個鉆井液通道，底部開有1個鉆井液的卸荷通道；所述柱塞上支撐盤內底面上開有六個斜孔分別通過斜孔通道與六個柱塞缸相通，柱塞上支撐盤的圓柱壁上開有一個卸荷孔道，卸荷孔道與旋轉控制盤的卸荷通道相連；

所述的導向執行機構包括柱塞缸、球籠式萬向節、柱塞下支撐盤、密封部分、下部連接軸和鉆頭，柱塞缸由柱塞缸缸體、柱塞、上滑靴、下滑靴組成，六個柱塞缸通過六對上、下滑靴焊在所述柱塞上支撐盤和柱塞下支撐盤之間，柱塞缸缸體上端置于上滑靴內，柱塞缸缸體內部安裝有柱塞，柱塞下端置于下滑靴內；所述球籠式萬向節由萬向節上半軸、鋼球、萬向節下半軸組成，鋼球連接萬向節上半軸和萬向節下半軸，萬向節上半軸和萬向節下半軸分別與柱塞上支撐盤和下部連接軸用螺紋連接，鋼球安裝在密封桶中；所述密封部分由密封活塞、端蓋和密封桶組成，端蓋內裝有密封活塞，密封桶上端用螺釘固結在柱塞上支撐盤上，密封桶下端與端蓋用螺紋連接，并將密封活塞壓緊在端蓋內；柱塞下支撐盤焊接在下部連接軸上，下部連接軸下端與鉆頭用螺紋連接。

2.根據權利要求1所述的擺動式旋轉導向鉆井鉆具，其特征在于：所述的導向控制機構的控制軸下部軸段采用矩形軸的形式與鉆井液分配機構的旋轉控制盤連接來傳遞轉矩。

3.根據權利要求1所述的擺動式旋轉導向鉆井鉆具，其特征在于：所述的旋轉控制盤上開有的鉆井液通道是1個圓心角為120°的高壓通道，底面開有的卸荷通道是1個圓心角為180°的低壓卸荷通道。