[發明專利]一種動態內偏置指向鉆頭式旋轉導向裝置

有效

• 申請號: 201410361802.5
• 申請日: 2014-07-28
• 公開（公告）號: CN104265168A
• 公開（公告）日: 2015-01-07
• 發明（設計）人: 黎偉;雷鴻翔;劉清友;肖仕紅;司虛;張鐵山;涂慶;譚嘯;金凡堯;汪興明;鐘原;李航;伍建川;李登偉
• 申請（專利權）人: 西南石油大學
• 主分類號: E21B7/04
• 分類號: E21B7/04;E21B34/06
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產權代理有限公司 51214
• 代理人: 王美健;錢成岑

1.一種動態內偏置指向鉆頭式旋轉導向裝置，包括相互連接的上接頭（4）與下接頭（3），其特征在于：所述下接頭（3）的端部球鉸有球鉸桿（12），所述球鉸桿（12）上連接有鉆頭（1）；所述下接頭（3）的側壁內設有若干在圓周上均布的活塞孔，每個活塞孔內均匹配有活塞，所述活塞上連接的活塞桿（11）活動連接于球鉸桿（12）上；所述上接頭（4）內設置的控制器上連接有偏閥芯（17），所述偏閥芯（17）的工作面與活塞孔相對，所述偏閥芯（17）的轉動，使活塞孔內的活塞運動來控制球鉸桿（12）的旋轉導向。

2.如權利要求1所述的動態內偏置指向鉆頭式旋轉導向裝置，其特征在于：所述偏閥芯（17）為類圓錐形結構，在所述偏閥芯（17）的錐面上開設有內凹部和外凸部，所述偏閥芯（17）在轉動時，內凹部和外凸部可分別對準活塞孔。

3.如權利要求1或2所述的動態內偏置指向鉆頭式旋轉導向裝置，其特征在于：所述球鉸桿（12）的一端設為球形結構，可與下接頭（3）的端部采用球面配合形成球鉸結構，所述球鉸桿（12）可相對于下接頭（3）以該球鉸結構為中心旋轉，其中所述球鉸桿（12）與下接頭（3）的中通孔相互連通，所述球鉸桿（12）的中部外套設于有花鍵盤頭（7），其中匹配于每個活塞孔內的活塞桿（11）活動連接于花鍵盤頭（7）上。

4.如權利要求3所述的動態內偏置指向鉆頭式旋轉導向裝置，其特征在于：所述球鉸結構外套設有連接于下接頭（3）上的大球鉸壓蓋（13）；所述球鉸桿（12）的中部外套設有限制花鍵盤頭（7）的壓蓋螺母（6）；所述下接頭（3）上靠近鉆頭（1）的一端上連接有套于球鉸桿（12）外的防掉接頭（5），所述防掉接頭（5）的最小通徑大于花鍵盤頭（7）的外徑。

5.如權利要求3所述的動態內偏置指向鉆頭式旋轉導向裝置，其特征在于：所述活塞桿（11）的一端球鉸于花鍵盤頭（7）上，所述活塞桿（11）的另一端上設置活塞桿上密封盤根（16）形成活塞，所述活塞桿（11）可帶動活塞桿上密封盤根（16）相對于活塞孔運動；所述活塞桿（11）外套設有可相對密封運動的活塞桿下密封盤根（41），所述活塞桿下密封盤根（41）固定于下接頭（3）上。

6.如權利要求1或2或4或5所述的動態內偏置指向鉆頭式旋轉導向裝置，其特征在于：所述下接頭（3）上在活塞孔中部的位置開設有與活塞孔連通的容納槽，所述容納槽內安設有液壓囊（15），所述液壓囊（15）被液壓囊壓蓋（14）密封于該容納槽內。

7.如權利要求1或2或4或5所述的動態內偏置指向鉆頭式旋轉導向裝置，其特征在于：所述上接頭（4）的中心設有容納控制器的中心開孔，在所述上接頭（4）的側壁內設有若干位于同一圓周上的旁通孔（38），所述旁通孔（38）、下接頭（3）的中通孔和球鉸桿（12）的中通孔相對連通形成通道；所述偏閥芯（17）位于通道內下接頭（3）與上接頭（4）的連接區域。

8.如權利要求7所述的動態內偏置指向鉆頭式旋轉導向裝置，其特征在于：所述控制器包括位于中心開孔內同一軸線上的旋轉電機（22）與拖動電機（31）；其中所述偏閥芯（17）設于偏閥桿（18）的一端，所述偏閥桿（18）的另一端通過傳動軸一（21）連接于旋轉電機（22）上，所述旋轉電機（22）通過傳動軸二（29）連接于拖動電機（31）上；所述上接頭（4）側壁上開設的凹槽區域內放置有控制模塊（23），所述旋轉電機（22）和拖動電機（31）分別連接并受控于控制模塊（23）。

9.如權利要求8所述的動態內偏置指向鉆頭式旋轉導向裝置，其特征在于：所述中心開孔內設有電機套一（25）和電機支架（33）；所述旋轉電機（22）卡設于電機套一（25）內，所述電機套一（25）外設置的凸塊匹配于中心開孔內壁的電機套滑槽內，使電機套一（25）可相對于中心開孔滑動；所述電機套一（25）的尾部設有電機套端蓋一（26），所述電機套端蓋一（26）與傳動軸二（29）采用螺紋配合，所述傳動軸二（29）連接于設于電機套二（32）內的拖動電機（31）上。