[發明專利]一種指向式旋轉導向鉆井工具

在審

• 申請號: 201710783510.4
• 申請日: 2017-08-22
• 公開（公告）號: CN107780834A
• 公開（公告）日: 2018-03-09
• 發明（設計）人: 裴緒建
• 申請（專利權）人: 裴緒建
• 主分類號: E21B7/04
• 分類號: E21B7/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.指向式旋轉導向鉆井工具主要由外筒(1)、球形軸承(2)、傳動軸(3)、導向管(4)、內筒(5)、前(或下)隔板(6)、扇形圓管(7)、圓形驅動管(8)、后(或上)隔板(9)和偏重塊(10)組成；

外筒(1)前(或下)端通過球形軸承(2)與傳動軸(3)關聯在一起，外筒(1)后(或上)端通過石油鉆具螺紋與上部鉆具連接；

球形軸承(2)把外筒(1)和傳動軸(3)關聯在一起，既要確保上部鉆具鉆壓、拉力和扭矩通過球形軸承(2)傳遞給傳動軸(3)，又要確保傳動軸(3)靈活擺動，把導向管(4)所在工具面方位轉換成傳動軸(3)指向，同時，還要密封承壓，確保外筒(1)、球形軸承(2)和前(或下)隔板(6)共同組成高壓腔室；

傳動軸(3)前(或下)端通過石油鉆具螺紋與鉆頭連接，傳動軸(3)中部通過球形軸承(2)與外筒(1)關聯，傳動軸(3)后(或上)端通過肘節與導向管(4)連接，且與導向管(4)可任意彎曲；

導向管(4)前(或下)端通過肘節與傳動軸(3)連接，導向管(4)后(或上)端通過套筒與內筒(5)連接，且與內筒(5)軸向、徑向均可相對移動，密封承壓；

導向管(4)主要由管壁、進入通道、內隔板和排出通道組成，其中，進入通道設計為3個，形狀為圓孔，周向均布在導向管(4)前(或下)端管壁，排出通道數量設計為N(N≥3且為正整數)個，具體數量在設計制造時統籌考慮，形狀為窄長孔，周向均布在導向管(4)后(或上)端管壁，進入通道與排出通道之間由內隔板分開，確保導向管(4)內高壓鉆井液經排出通道、高壓腔室和進入通道再進入導向管(4)；

內筒(5)主要作用為保護圓形驅動管(8)，分開高壓腔室與由外筒(1)、前(或下)隔板(6)和后(或上)隔板(9)共同組成的低壓腔室；內筒(5)前(或下)端通過套筒與導向管(4)連接，內筒(5)后(或上)端安裝在前(或下)隔板(6)軸孔中，且徑向相對旋轉，密封承壓；

前(或下)隔板(6)主要作用為安裝內筒(5)、分開高壓腔室與低壓腔室，因此，前(或下)隔板(6)與外筒(1)即可為整體結構，也可為分體結構，如果為分體結構，要確保密封承壓；

扇形圓管(7)的基管是圓形管，安裝在導向管(4)內隔板后(或上)部軸孔中；圓形管外徑與導向管(4)內隔板后(或上)部軸孔內徑相等，配套研磨，密封承壓，且在導向管(4)排出通道位置被對應加工成扇形圓管(7)；扇形圓管(7)開口圓心角設計為任意值，具體數值在設計制造時統籌考慮；扇形圓管(7)后(或上)端與圓形驅動管(8)連接，由圓形驅動管(8)驅動旋轉，因此，扇形圓管(7)與圓形驅動管(8)可為整體結構，也可為分體結構連接而成；

圓形驅動管(8)安裝在內筒(5)軸孔中，圓形驅動管(8)外徑略小于內筒(5)內徑，確保圓形驅動管(8)旋轉時不受內筒(5)彎曲影響；圓形驅動管(8)前(或下)端與扇形圓管(7)連接，圓形驅動管(8)后(或上)端安裝在后(或上)隔板(9)軸孔中，且徑向旋轉靈活，密封承壓；

后(或上)隔板(9)主要作用為安裝圓形驅動管(8)，分開低壓腔室與上部鉆具水眼內高壓鉆井液，因此，后(或上)隔板(9)與外筒(1)之間即可為整體結構，也可為分體結構，如果為分體結構，要確保密封承壓；

偏重塊(10)安裝在低壓腔室內，偏重塊(10)內部安裝有齒輪、伺服電機、電磁閥、工具面控制集成電路、地面指令信號接收及反饋裝置、電源及其他多種部件；偏重塊(10)通過軸孔安裝在圓形驅動管(8)上，且與圓形驅動管(8)共同組成井眼重力高邊工具面驅動機構；

在指向式旋轉導向鉆井工具中，導向管(4)后(或上)端軸孔內壁圓柱面、導向管(4)后(或上)端軸孔排出通道和扇形圓管(7)共同組成導向裝置，其中，導向管(4)后(或上)端軸孔內壁圓柱面相當于圓環軌道面，導向管(4)后(或上)端軸孔排出通道相當于控制開關，扇形圓管(7)相當于扇形控制環。