[实用新型]一种用于旋转导向系统的滑套式电能信号同步传输机构

说明书

本实用新型涉及石油钻井技术领域，尤其涉及一种用于旋转导向系统的滑套式电能信号同步传输机构，包括通过螺纹连接成一体的内套和中套，所述内套通过中套可转动设置在外套中；所述中套外壁上有若干圈被绝缘环隔开的、用于设置弹性导电环和/或环形发光管的环形槽，所述内套中有导线和/或信号线通过内套和中套上的预设开孔连接至每个环形槽中的弹性导电环和/或环形发光管；所述外套的内侧壁上与所述环形槽的位置和数量对应、且间隔距离相同设置有若干圈环形的固定导电环和/或环形感光管。

技术领域

本实用新型涉及石油钻井技术领域，尤其涉及一种用于旋转导向系统的滑套式电能信号同步传输机构。

背景技术

旋转导向系统（RSS）是在钻柱旋转钻进时，随钻实时完成导向功能的一种导向式钻井系统，是20世纪90年代以来定向钻井技术的重大变革。RSS钻进时具有摩阻与扭阻小、钻速高、成本低、建井周期短、井眼轨迹平滑、易调控并可延长水平段长度等特点，被认为是现代导向钻井技术的发展方向。

旋转导向工具是旋转导向钻井技术的核心工具，根据导向方式的不同，可划分为推靠式和指向式两种。推靠式是直接在钻头附近形成一个支撑于井壁的支点，给钻头提供一个推靠力，将钻头推向井眼轨迹的目标方向；指向式是使钻头附近的钻柱发生弯曲，以使钻头指向井眼轨迹的目标方向。根据推靠式旋转导向工具偏置机构工作模式的不同，又将推靠式旋转导向工具分为静态推靠式旋转导向工具和动态推靠式旋转导向工具。静态推靠式旋转导向工具是指在钻进过程中偏置导向机构不与钻柱一起旋转，而是支撑在井壁的一定方向上为钻头提供一个推靠力；动态推靠式旋转导向工具是指在钻进过程中偏置导向机构与钻柱一起旋转，依靠控制系统在一定方向上偏置导向机构不断伸出以支撑井壁，为钻头提供一个推靠力。

静态推靠式旋转导向工具目前已研制出多种结构，具有操作简单、容易控制等优点，得到了广泛的应用，一般包括地面工具、井下工具、辅助工具等，井下工具主要有井下动力与脉冲发生单元、MWD单元、LWD单元、柔性短节、导向单元等组成，其中导向单元又是井下工具的核心部分，主要进行井底信息的测量、通过接受地面下发的信号指令控制导向单元上支撑块的伸出或缩回，进而实现对井眼轨迹的控制。

目前已知的静态推靠式旋转导向工具用的导向单元有多种结构，主要有芯轴、不旋转套、轴承、非接触旋转变压器等部分组成。芯轴上端连接钻柱，下端连接钻头，主要是传递钻压、扭矩、输送钻井液的作用。不旋转套通过轴承安装在芯轴上，通过非接触旋转变压器实现不旋转外套与芯轴之间的能量、信息的传递。不旋转套上面安装有间隔120°分布的3个支撑块、测量系统、控制系统、液压模块等。通过测量系统实现井底压力、振动等参数的测量；通过控制系统和液压模块来控制3个支撑块的伸缩，为钻头提供一个预期的推靠力。

推靠式旋转导向工具存在旋转套和非旋转套2个部件，部件间存在较大的转速差，因此，不能用导线实现2个部件间的电能传输。现在主要有滑环和电磁感应两种方式实现电能交互，其中，滑环的安装困难，可靠性低，电磁感应的可靠性高，但成本偏高。

发明内容

为了克服上述现有技术中存在的问题和不足，本实用新型旨在于提供一种能兼顾成本和安装、为推靠式旋转导向工具的旋转套和非旋转套两个部件间的电能和信号交互提供了一种可行方式的旋转导向系统的滑套式电能信号同步传输机构。