[发明专利]内推指向式旋转导向钻井工具有效
申请号: | 202110349477.0 | 申请日: | 2021-03-31 |
公开(公告)号: | CN113073939B | 公开(公告)日: | 2022-04-29 |
发明(设计)人: | 柳贡慧;汪伟;李军;查春青;陈添 | 申请(专利权)人: | 中国石油大学(北京);北京工业大学 |
主分类号: | E21B7/06 | 分类号: | E21B7/06 |
代理公司: | 北京三友知识产权代理有限公司 11127 | 代理人: | 陈烨;张印铎 |
地址: | 102249*** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 指向 旋转 导向 钻井 工具 | ||
1.一种内推指向式旋转导向钻井工具,其特征在于,包括:
中空的外壳本体;
设置在所述外壳本体中的钻头座调整结构,包括:调整杆、调整球座、支撑球座和调整楔块;所述调整杆的下端连接有钻头座,上端套设有调整球座,所述调整球座外侧设置有调整楔块;所述调整杆能周向转动,所述支撑球座用于为所述调整杆提供旋转支点;
液压驱动机构,包括中心管,设置在所述中心管外围的伺服液缸,所述伺服液缸包括:缸套、上端盖、下端盖、卡设在所述中心管外侧壁的固定活塞,所述固定活塞为扇形柱体,所述固定活塞设置有轴向贯通的端面通孔;所述固定活塞内侧壁中部设置有活塞凹槽,所述活塞凹槽能与所述中心管的侧壁凸缘配合;所述活塞凹槽的侧壁处设置有与所述端面通孔相贯通的凹槽通孔;所述缸套可滑动地套设在所述固定活塞外侧,所述上端盖和所述下端盖分别固定设置在所述缸套的两端,所述缸套内侧壁中部与所述活塞凹槽对应位置设置侧壁通孔,所述固定活塞上方和下方分别形成第一压力腔体和第二压力腔体;
设置在所述中心管底端的耐压软管,所述耐压软管与所述调整杆轴向贯通构成钻井液通道;所述伺服液缸底端通过拉杆驱动所述调整楔块轴向往复移动;所述调整楔块轴向移动时能改变所述钻头座与所述外壳本体之间的弯角和改变所述钻头座的方位;
调节机构,用于控制所述液压驱动机构的轴向移动和位移。
2.如权利要求1所述的内推指向式旋转导向钻井工具,其特征在于,所述外壳本体包括依次连接的上短节、传动短节和防掉接头,所述传动短节与所述调整杆之间设置有扭矩传递结构。
3.如权利要求2所述的内推指向式旋转导向钻井工具,其特征在于,所述调整杆的顶端设置第一调整球头,所述调整杆的中部设置第二调整球头;位于所述第一调整球头与第二调整球头之间的调整杆外侧设置有花键,所述第二调整球头下部沿所述调整杆外侧设置有凸起部;所述传动短节的中部设置花键槽,所述花键和所述花键槽配合形成所述扭矩传递结构;所述调整杆的花键滑动穿设于所述传动短节的花键槽内。
4.如权利要求3所述的内推指向式旋转导向钻井工具,其特征在于,所述调整球座内设置有第一球形凹槽,所述调整球座外侧设置多个调整斜面;所述第一调整球头能摆动连接于所述第一球形凹槽内。
5.如权利要求4所述的内推指向式旋转导向钻井工具,其特征在于,所述调整楔块内侧面设置为斜面,与所述调整球座的调整斜面相重合,所述调整楔块沿所述调整斜面滑动。
6.如权利要求5所述的内推指向式旋转导向钻井工具,其特征在于,所述调整楔块的内侧面倾斜角度为10°至15°。
7.如权利要求4所述的内推指向式旋转导向钻井工具,其特征在于,所述支撑球座内设置有第二球形凹槽;所述第二调整球头能摆动连接于所述第二球形凹槽,以改变所述钻头座与所述外壳本体间的方位和弯角,所述支撑球座同轴套设于所述传动短节的中心孔内,浮动设置于所述传动短节的花键槽下端。
8.如权利要求7所述的内推指向式旋转导向钻井工具,其特征在于,所述中心管固定设置在所述上短节内部,所述中心管外侧壁沿周向等间距设置多个隔板,沿轴向依次设置第一凸台、第二凸台和第三凸台,所述第一凸台、第二凸台之间形成第一容置槽,所述第二凸台、第三凸台之间形成第二容置槽;所述调节机构设置在所述第一容置槽内,所述液压驱动机构设置在所述第二容置槽内;所述中心管在所述第二容置槽中部处设置多个侧壁通孔,所述侧壁通孔外侧设置有侧壁凸缘;
所述传动短节位于所述中心管的第二容置槽侧壁处沿轴向设置第一侧壁通孔和第二侧壁通孔,所述第一侧壁通孔位于所述上端盖上端,所述第二侧壁通孔位于所述下端盖下端。
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