[發明專利]用于定向鉆井系統的自動調節裝置和方法

在審

• 申請號: 201611093074.X
• 申請日: 2016-12-01
• 公開（公告）號: CN108131099A
• 公開（公告）日: 2018-06-08
• 發明（設計）人: 任治國;付旭;斯圖爾特·布萊克·布拉澤爾;王成寶
• 申請（專利權）人: 通用電氣公司
• 主分類號: E21B7/08
• 分類號: E21B7/08
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 侯穎媖

1.一種用于定向鉆井系統的自動調節裝置，其特征在于，其包括：

第一殼體；

至少部分位于所述第一殼體內的旋轉套筒；

穿過所述第一殼體和所述旋轉套筒的驅動軸；

與所述驅動軸耦合的轉矩傳遞部件；

與所述旋轉套筒耦合的液壓驅動模塊，其被位于所述第一殼體內的流體或位于所述第一殼體外的流體驅動，以選擇性地與所述轉矩傳遞部件耦合；及

第二殼體，其包括第一部分和第二部分，所述第一部分與所述旋轉套筒耦合，所述第一部分的縱軸線與所述第二部分的縱軸線不平行，且所述第一部分的縱軸線與所述第一殼體的縱軸線不平行。

2.如權利要求1所述的自動調節裝置，其特征在于，所述液壓驅動模塊包括：

固定至旋轉套筒的液壓致動器；及

閥門，其包括用于與所述位于第一殼體內的流體連通的第一端口，用于與位于所述第一殼體外的流體連通的第二端口，以及，用于使所述液壓致動器與位于所述第一殼體內或外的流體連通，以使所述液壓致動器選擇性地耦合至所述轉矩傳遞部件的第三端口。

3.如權利要求2所述的自動調節裝置，其特征在于，所述液壓致動器包括：

本體部件；及

與所述本體部件耦合的兩個活塞部件，所述兩個活塞部件與所述本體部件一起形成至少一個腔室，所述至少一個腔室與所述第三端口連通；

其中，位于所述至少一個腔室內的流體與位于所述第一殼體內的流體驅動所述兩個活塞部件互相接近或互相遠離。

4.如權利要求3所述的自動調節裝置，其特征在于，每個活塞部件包括：

活塞組件，其與所述本體部件耦合，且被位于所述腔室內的流體和位于所述第一殼體內的流體驅動；

摩擦件，其與所述活塞組件耦合，且被所述活塞組件驅動；及

彈簧部件，其耦合在所述活塞組件和所述本體部件之間。

5.如權利要求4所述的自動調節裝置，其特征在于，所述活塞組件包括：

第一部分，其與所述本體部件耦合，且被位于所述腔室內的流體和位于所述第一殼體內的流體驅動；及

第二部分，其固定在所述活塞組件的所述第一部分和所述摩擦件之間。

6.如權利要求1所述的自動調節裝置，其特征在于，所述轉矩傳遞部件包括：

與所述驅動軸耦合的齒輪傳動系統；

第一可旋轉部件，其與所述齒輪傳動系統耦合，且可旋轉地附著至所述驅動軸，該第一可旋轉部件的旋轉方向與所述驅動軸的旋轉方向相反；及

第二可旋轉部件，其附著至所述驅動軸，該第二可旋轉部件的旋轉方向與所述驅動軸的旋轉方向相同。

7.如權利要求6所述的自動調節裝置，其特征在于，所述齒輪傳動系統包括：

附著至所述驅動軸的第一齒輪；

與所述第一齒輪嚙合的第二齒輪；

與所述第二齒輪同軸耦合的第三齒輪；

與所述第三齒輪嚙合的第四齒輪，所述第四齒輪的旋轉方向與所述驅動軸的旋轉方向相反；及

固定至所述第一殼體且與所述第二齒輪和所述第三齒輪耦合的齒輪軸承支座。

8.如權利要求6所述的自動調節裝置，其特征在于，所述第一可旋轉部件和所述第二可旋轉部件中的每個包括摩擦片。

9.如權利要求1所述的自動調節裝置，其特征在于，其進一步包括：

固定至所述旋轉套筒的刻度件；及

用于檢測所述刻度件上的刻度的傳感器。

10.如權利要求9所述的自動調節裝置，其特征在于，所述刻度件上的刻度通過所述刻度件上的孔或者凹陷表示。

11.如權利要求10所述的自動調節裝置，其特征在于，所述傳感器包括接近傳感器。

12.如權利要求10所述的自動調節裝置，其特征在于，其進一步包括與所述第一殼體耦合的、用于插入所述孔或者凹陷的電磁銷。