[发明专利]一种机械式水力喷射导向垂直钻井系统

权利要求书

1.一种机械式水力喷射导向垂直钻井系统，其特征在于，包括钻头、机械导流单元和第二钻井液流道，所述第二钻井液流道设置在所述钻头和所述机械导流单元之间；

所述钻头设置有若干喷嘴，所述喷嘴围绕钻头的轴线间隔布置，所述钻头内还设置有用于连通所述喷嘴和所述第二钻井液流道的第三钻井液流道；

所述机械导流单元包括圆柱形的壳体以及设置在壳体内部的第一钻井液流道、第一出液口和偏重旋转部，所述第一出液口位于所述第一钻井液流道的底部并与所述第二钻井液流道连通，引导所述第一钻井液流道的中的钻井液流向所述钻头低边一侧的喷嘴；所述偏重旋转部能够绕壳体的轴线自由旋转并带动第一出液口同步旋转；当壳体倾斜时，所述偏重旋转部在重力的作用下能够控制所述第一出液口的工具面角始终不变。

2.如权利要求1所述的机械式水力喷射导向垂直钻井系统，其特征在于，所述偏重旋转部包括心轴和绕所述心轴自由转动的若干堵塞柱；所述心轴设置在所述壳体内部并且与所述壳体同轴设置；所述心轴的外缘柱面与所述壳体的内侧壁间隔围合形成所述第一钻井液流道；

若干圆柱形的所述堵塞柱在所述第一钻井液流道内围绕壳体的中轴线圆周设置，所述堵塞柱不完全填充所述第一钻井液流道。

3.如权利要求2所述的机械式水力喷射导向垂直钻井系统，其特征在于，当所述壳体倾斜时，所述堵塞柱滚动至相互紧靠状态，首尾的所述堵塞柱间隔形成所述第一出液口；当所述壳体竖直时，所述堵塞柱均匀间隔布置。

4.如权利要求2所述的机械式水力喷射导向垂直钻井系统，其特征在于，所述第二钻井液流道具有用于与所述第一出液口连通的第一进液口和用于与所述第三钻井液流道连通的第二出液口；所述第一进液口、所述第二出液口与所述壳体的中轴线平行，并且所述第一进液口和所述第二出液口所在的平面垂直于所述壳体的中轴线，且所述第一进液口和所述第二出液口分别位于所述壳体的中轴线的两侧。

5.如权利要求2所述的机械式水力喷射导向垂直钻井系统，其特征在于，所述心轴的外缘柱面上沿心轴延伸方向间隔设置有若干第一扶正槽，所述第一扶正槽的槽壁垂直于心轴的延伸方向；所述壳体的内侧壁开有与所述第一扶正槽对应的第二扶正槽；所述堵塞柱上开有扶正环，所述扶正环能够嵌入所述第一扶正槽和所述第二扶正槽。

6.如权利要求2所述的机械式水力喷射导向垂直钻井系统，其特征在于，所述堵塞柱的底部高于所述壳体的底部。

7.如权利要求2所述的机械式水力喷射导向垂直钻井系统，其特征在于，还包括用于连接所述壳体和所述钻头的连接头，所述连接头与所述壳体同轴设置；若干所述第二钻井液流道设置在所述连接头的内部，所述第二钻井液流道从所述连接头的顶部螺旋延伸至所述连接头的底部；所述第二钻井液流道围绕所述连接头的中轴线均匀圆周间隔布置。

8.如权利要求1所述的机械式水力喷射导向垂直钻井系统，其特征在于，所述偏重旋转部包括心轴和绕所述心轴自由转动的偏重块；所述心轴设置在所述壳体内部并且与所述壳体同轴设置；所述偏重块设置在所示心轴和所述壳体之间，所示偏重块的底部固定有盘阀；所示第一出液口是设置在所述盘阀上的盘阀口。