[实用新型]一种旋转导向钻具的导向短节

说明书

本实用新型属于石油开采技术领域，具体为一种旋转导向钻具的导向短节，包括钻杆、旋转导向钻具本体、钻头、测量与控制模块和导向短节；所述钻杆连接旋转导向钻具本体，所述旋转导向短节内安装转向电机，所述转向电机转子与转盘连接，所述转盘的另一端与导向短节芯轴采用球铰链连接，所述导向短节外壳与旋转导向钻具本体外壳连接，所述导向短节芯轴另一端与钻头连接，其结构合理，可以耦合驱动轴与旋转导向控制电机的运动，其结构简单，具有极高的推广价值。

技术领域

本实用新型涉及石油开采技术领域，具体为一种旋转导向钻具的导向短节。

背景技术

石油开采过程的定向井作业中，为了控制钻头的钻探方向，根据井眼轨迹设计方案，需要在施工中进行增斜、降斜、扭方位等导向钻井作业。通常情况下，使用MWD和钻井马达配合完成导向钻井作业。在导向钻进作业过程中，整体钻具无法旋转，传动机构与井壁多是静摩擦，导致钻头经常出现脱压，严重影响钻井速度，增加钻井成本。更严重会导致卡钻，整体钻具无法取出，井眼报废，经济损失严重。

在这样的背景下，旋转导向钻井系统应运而生，其主要包括设置在油井上面的钻机和设置在底下用于钻探的旋转导向钻井工具，钻机通过柔性驱动轴与旋转导向钻井工具上的钻头轴传动连接，从而将扭矩传递给钻头轴，钻头轴驱动钻头钻探。旋转导向工具控制钻头在钻探过程中的运动方向。

旋转导向钻井领域的技术人员设计了多种机械结构与控制方案，让钻头达到要求的运动轨迹。其中典型的有三种方式，分别为推靠式旋转导向工具、指向式旋转导向工具、复合式旋转导向工具。本实用新型提供了一种指向式旋转导向钻具电机等速反转控制方式下的导向短节的机械结构，此结构可以耦合驱动轴与旋转导向控制电机的运动，以解决上述背景技术中提出的问题。

实用新型内容

本部分的目的在于概述本实用新型的实施方式的一些方面以及简要介绍一些较佳实施方式。在本部分以及本申请的说明书摘要和实用新型名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和实用新型名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本实用新型的范围。

因此，本实用新型的目的是提供一种旋转导向钻具的导向短节，可以耦合驱动轴与旋转导向控制电机的运动，其结构简单，具有极高的推广价值。

为解决上述技术问题，根据本实用新型的一个方面，本实用新型提供了如下技术方案：

一种旋转导向钻具的导向短节，其包括钻杆、旋转导向钻具本体、钻头、测量与控制模块和导向短节；

所述钻杆连接旋转导向钻具本体，所述旋转导向短节内安装转向电机定子和转向电机转子，所述转向电机转子与转盘连接，所述转盘的另一端与导向短节芯轴采用球铰链连接，所述导向短节外壳与旋转导向钻具本体外壳连接，所述导向短节芯轴另一端与钻头连接；

所述测量与控制模块包括用于检测所述旋转导向钻具本体的转速的转速传感器和用于控制转向电机转子的旋转速度的控制器，且转速传感器与控制器电连接；

其中，所述导向短节外壳内部有固定螺栓孔，将转向电机定子固定在内部；所述导向短节外壳内部设置有安装导轨的凹槽，导轨上有滑块，滑块与连接板采用铰链连接，连接板与导向短节芯轴采用铰链连接。

作为本实用新型所述的一种旋转导向钻具的导向短节的一种优选方案，其中：所述连接板与导向短节芯轴的铰链有充足的运动空间。

作为本实用新型所述的一种旋转导向钻具的导向短节的一种优选方案，其中：所述导向短节外壳、转向电机定子、转向电机转子、转盘、导向短节芯轴、滑块、导轨和连接板的材质采用高强度合金钢。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1.本实用新型所述的旋转导向钻具导向短节设计合理、结构简单具有极高的推广价值。