[发明专利]一种旋转导向工具及其肋板控制信号的传输方式及装置

说明书

本发明公开了一种旋转导向工具及其肋板控制信号的传输方式及装置，涉及旋转导向钻井系统技术领域，所述传输装置包括：定环外壳，动环外壳，定环触点，动环接触环，定环出线端子，动环出线端子，上端密封机构，下端密封机构；定环外壳安装到旋转导向工具的旋转套上，动环外壳安装到旋转导向工具的中心轴上，本发明将整个旋转导向工具作为一个滑环来使用，通过固定在定环外壳上的定环触点和固定在动环外壳上的动环接触环相接触而实现中心轴和旋转套上肋板之间的信号的传输。本发明通过传输装置代替现有技术中的旋转变压器，把能量和控制信号通过传输装置传递给肋板的控制电机，大大降低了技术难度，提高了可靠性，降低了成本。

技术领域

本发明涉及旋转导向钻井系统技术领域，具体涉及一种旋转导向工具及其肋板控制信号的传输方式及装置。

背景技术

旋转导向工具非常适合目前开发特殊油藏的超深井、高难度定向井、水平井、大位移井和水平分支井等。为克服滑动导向技术的不足，从20世纪80年代后期，国际上开始研究旋转导向钻井技术。国内从20世纪90年代开始研究。组成：旋转导向钻井系统实质上是一个旋转导向工具与测量传输仪器(MWD/LWD)联合组成的井下闭环工具系统。20世纪90年代初期,多家公司形成了商业化的旋转导向技术，目前有两种比较成熟导向系统。即推靠式和指向式两种。其中推靠式是在靠近钻头处通过翼肋推靠钻铤，直接为钻头提供侧向力每个翼肋的伸缩都由一套独立的液压系统控制，这样可以提供准确、足够的推靠力。旋转导向工具由旋转套和中心轴组成，旋转套上有三个翼肋和控制翼肋的电路。当定向时三个翼肋以不同的力支出来和井壁接触，带有翼肋和控制翼肋电路的旋转套不旋转了，钻杆中心轴及钻头一起旋转实现定向。这样中心轴和旋转套之间就有相对运动。而翼肋支出的力的大小的控制指令来自中心轴上的主控电路，两个电路之间需要通讯及给控制板供电。现在通讯及给控制板供电通过旋转变压器作为媒介来完成。但现有技术中旋转变压器：通讯复杂不可靠，能量传递效率低，易损，不还维护，价格高。

发明内容

本发明提供的一种旋转导向工具及其肋板控制信号的传输方式及装置，解决了上述技术问题。

本发明提供了一种旋转导向工具肋板控制信号的传输装置，包括：定环外壳，动环外壳，定环触点，动环接触环，定环出线端子，动环出线端子，上端密封机构，下端密封机构；

所述动环外壳安装在旋转导向工具的中心轴上，所述定环外壳安装在旋转导向工具的旋转套上，所述动环外壳、所述定环外壳、所述上端密封机构和下端密封机构共同构成一个密闭腔体，用于容纳所述定环触点和动环接触环；

所述定环出线端子一端与所述定环触点通过导线相连接，另一端穿过定环外壳；

所述定环触点连接到定环出线端子；所述定环触点固定在定环外壳内的支架上并与所述动环接触环相接触；

所述动环接触环固定在动环外壳上，通过导线连接到动环出线端子上。

优选地，所述定环外壳和所述动环外壳均是薄壁圆管状结构。

优选地，所述定环触点：包括多个导电性能良好的带有固定点位的金属丝状结构；所述动环接触环：包括多个导电性能良好的圆形金属环。

优选地，所述定环出线端子和动环出线端子：均包括多个已固定位置的导线接头。

优选地，所述上端密封机构：包括多个相互配合的密封结构；

所述下端密封机构：包括多个相互配合的密封结构。

本发明还提供了一种旋转导向工具肋板控制信号的传输方式，应用于包括肋板、旋转套、中心轴和控制电路和旋转导向工具上，其特征在于，所述旋转套和所述中心轴之间的空腔中还设置传输装置；所述传输装置通过固定在定环外壳内的定子接触环和固定在动环外壳上的动环触点相接触而实现所述肋板和所述中心轴之间的信号传输。

本发明还提供了一种旋转导向工具，包括传输装置，还包括：肋板、旋转套、中心轴和控制电路；