[发明专利]一种易造斜混合式旋转导向钻井系统

权利要求书

1.一种易造斜混合式旋转导向钻井系统，其特征在于，包括前置承载本体、钻压扭矩偏转传递短节和偏转控制系统，还包括设于所述钻压扭矩偏转传递短节后方的多个串接的万向钻压扭矩传递短节；所述钻压扭矩偏转传递短节和所述万向钻压扭矩传递短节均包括万向节，所述前置承载本体前端固定连接有钻头、后端固定连接所述万向节的输出端，所述前置承载本体的周向表面设有前置推靠组件；所述偏转控制系统通过控制所述前置推靠组件沿着所述前置承载本体的径向方向推靠井壁，使所述前置承载本体以所述万向节中心点位置为中心相对所述万向节的输入端产生偏转角。

2.根据权利要求1所述易造斜混合式旋转导向钻井系统，其特征在于，所述钻压扭矩偏转传递短节和所述万向钻压扭矩传递短节均还包括限制所述偏转角在0°～5°范围内的限位机构。

3.根据权利要求1或2所述易造斜混合式旋转导向钻井系统，其特征在于，还包括设于所述前置推靠组件后方的扶正器，若所述扶正器中心点位置位于所述万向节中心点位置的后方，则所述扶正器中心点位置与所述万向节中心点位置的距离不大于钻头直径的3倍；所述偏转控制系统通过控制所述前置推靠组件的径向推靠件沿着所述前置承载本体的径向推靠井壁，使所述前置承载本体以所述万向节中心点位置为中心、以所述扶正器与井壁的接触点为支点，相对所述万向节的输入端轴线产生偏转角。

4.根据权利要求3所述易造斜混合式旋转导向钻井系统，其特征在于，所述前置承载本体及所述钻压扭矩偏转传递短节均为贯通结构，且其贯通结构组成供钻井循环介质流通的主流道。

5.根据权利要求4所述易造斜混合式旋转导向钻井系统，其特征在于，还包括穿过所述万向节的空心结构连接所述万向节的输入端和输出端的弹性流管；和/或所述钻压扭矩偏转传递短节还包括使万向节的输入轴与输出轴保持同轴状态的弹性稳定装置；所述弹性稳定装置包括穿过所述万向节的贯通结构，并分别与所述万向节的输入端和输出端同轴连接的弹性管。

6.根据权利要求5所述易造斜混合式旋转导向钻井系统，其特征在于，所述限位机构包括杠杆结构和承载钻铤外壳，所述杠杆结构与所述承载钻铤外壳的内壁间产生有偏转空间，所述杠杆结构与承载钻铤外壳的内壁接触，用于承受旋转导向液压活塞的推力和/或井下的振动所带来的弯矩和/或钻压带来的侧向分力。

7.根据权利要求5所述易造斜混合式旋转导向钻井系统，其特征在于，所述弹性管与万向节间留有活动间隙。

8.根据权利要求5或6所述易造斜混合式旋转导向钻井系统，其特征在于，所述弹性稳定装置包括中心对称环设于所述承载钻铤外壳内表面的多根弹性杆，所述弹性杆提供使所述万向节的输入轴与输出轴处于同一直线上的回复力；和/或所述弹性稳定装置包括设于所述杠杆结构和承载钻铤外壳之间的偏转空间内的多块板簧，在钻压扭矩偏转传递短节的偏转角在0°～5°范围转动任意角度时，所述弹性稳定装置提供的驱使万向节输入端和万向节输出端恢复同轴状态的阻尼力应当大于该角度下额定最大钻压下产生的径向分力。

9.根据权利要求1所述易造斜混合式旋转导向钻井系统，其特征在于，所述偏转控制系统包括用于控制径向推靠件向所述前置承载本体的径向推靠井壁产生偏转力的电气执行设备、用于测量所述前置承载本体偏转角的姿态测量设备和井下计算设备；所述井下计算设备包括与所述姿态测量设备、所述电气执行设备和供电设备电连接的计算芯片。

10.根据权利要求9所述易造斜混合式旋转导向钻井系统，其特征在于，所述计算芯片接收所述姿态测量设备采集的偏转角信息与目标偏转角信息比对以计算导向方向和导向力，进而控制电气执行机构使前置推靠组件对井壁产生与所述导向方向相反的推力合力，通过闭环控制使钻压扭矩偏转传递短节的转角大小和转动幅度与预设值一致，进而控制井眼轨迹。