[實用新型]一種用于旋轉導向系統的滑套式電能信號同步傳輸機構

有效

• 申請號: 202022055205.3
• 申請日: 2020-09-18
• 公開（公告）號: CN213419017U
• 公開（公告）日: 2021-06-11
• 發明（設計）人: 李雷;白璟;張繼川;賈利春;黃崇君;鄭海波;陳作;張德軍;劉偉;陳東;廖沖;汪洋;肖占朋;連太煒;馮思恒;鄧虎;鄭超華;岳步江;呂偉;曾敏偲
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣集團有限公司;中國石油集團川慶鉆探工程有限公司;航天科工慣性技術有限公司
• 主分類號: E21B7/04
• 分類號: E21B7/04;E21B17/02
• 代理公司: 成都天嘉專利事務所(普通合伙) 51211
• 代理人: 冉鵬程

本實用新型涉及石油鉆井技術領域，尤其涉及一種用于旋轉導向系統的滑套式電能信號同步傳輸機構，包括通過螺紋連接成一體的內套和中套，所述內套通過中套可轉動設置在外套中；所述中套外壁上有若干圈被絕緣環隔開的、用于設置彈性導電環和/或環形發光管的環形槽，所述內套中有導線和/或信號線通過內套和中套上的預設開孔連接至每個環形槽中的彈性導電環和/或環形發光管；所述外套的內側壁上與所述環形槽的位置和數量對應、且間隔距離相同設置有若干圈環形的固定導電環和/或環形感光管。

技術領域

本實用新型涉及石油鉆井技術領域，尤其涉及一種用于旋轉導向系統的滑套式電能信號同步傳輸機構。

背景技術

旋轉導向系統（RSS）是在鉆柱旋轉鉆進時，隨鉆實時完成導向功能的一種導向式鉆井系統，是20世紀90年代以來定向鉆井技術的重大變革。RSS鉆進時具有摩阻與扭阻小、鉆速高、成本低、建井周期短、井眼軌跡平滑、易調控并可延長水平段長度等特點，被認為是現代導向鉆井技術的發展方向。

旋轉導向工具是旋轉導向鉆井技術的核心工具，根據導向方式的不同，可劃分為推靠式和指向式兩種。推靠式是直接在鉆頭附近形成一個支撐于井壁的支點，給鉆頭提供一個推靠力，將鉆頭推向井眼軌跡的目標方向；指向式是使鉆頭附近的鉆柱發生彎曲，以使鉆頭指向井眼軌跡的目標方向。根據推靠式旋轉導向工具偏置機構工作模式的不同，又將推靠式旋轉導向工具分為靜態推靠式旋轉導向工具和動態推靠式旋轉導向工具。靜態推靠式旋轉導向工具是指在鉆進過程中偏置導向機構不與鉆柱一起旋轉，而是支撐在井壁的一定方向上為鉆頭提供一個推靠力；動態推靠式旋轉導向工具是指在鉆進過程中偏置導向機構與鉆柱一起旋轉，依靠控制系統在一定方向上偏置導向機構不斷伸出以支撐井壁，為鉆頭提供一個推靠力。

靜態推靠式旋轉導向工具目前已研制出多種結構，具有操作簡單、容易控制等優點，得到了廣泛的應用，一般包括地面工具、井下工具、輔助工具等，井下工具主要有井下動力與脈沖發生單元、MWD單元、LWD單元、柔性短節、導向單元等組成，其中導向單元又是井下工具的核心部分，主要進行井底信息的測量、通過接受地面下發的信號指令控制導向單元上支撐塊的伸出或縮回，進而實現對井眼軌跡的控制。

目前已知的靜態推靠式旋轉導向工具用的導向單元有多種結構，主要有芯軸、不旋轉套、軸承、非接觸旋轉變壓器等部分組成。芯軸上端連接鉆柱，下端連接鉆頭，主要是傳遞鉆壓、扭矩、輸送鉆井液的作用。不旋轉套通過軸承安裝在芯軸上，通過非接觸旋轉變壓器實現不旋轉外套與芯軸之間的能量、信息的傳遞。不旋轉套上面安裝有間隔120°分布的3個支撐塊、測量系統、控制系統、液壓模塊等。通過測量系統實現井底壓力、振動等參數的測量；通過控制系統和液壓模塊來控制3個支撐塊的伸縮，為鉆頭提供一個預期的推靠力。

推靠式旋轉導向工具存在旋轉套和非旋轉套2個部件，部件間存在較大的轉速差，因此，不能用導線實現2個部件間的電能傳輸。現在主要有滑環和電磁感應兩種方式實現電能交互，其中，滑環的安裝困難，可靠性低，電磁感應的可靠性高，但成本偏高。

發明內容

為了克服上述現有技術中存在的問題和不足，本實用新型旨在于提供一種能兼顧成本和安裝、為推靠式旋轉導向工具的旋轉套和非旋轉套兩個部件間的電能和信號交互提供了一種可行方式的旋轉導向系統的滑套式電能信號同步傳輸機構。