[发明专利]插入件和用于定向钻井的方法

权利要求书

1.一种用于旋转式定向钻井系统的钻头的插入件，该旋转式定向钻井系统包括：

插入件(240)，该插入件(240)能够相对于所述钻头(10)旋转并包括设置在圆柱形主体中的引流器，所述圆柱形主体适于被设置在所述钻头(10)的中间空间(32)内，用于从钻柱接收钻井液并选择性地将所述钻井液引导到所述钻头(10)的多个喷嘴(35,38)中；

用于将所述插入件(240)连接到该旋转式定向钻井系统的第一转子部分(210)上的连接器，该第一转子部分(210)包括第一转子(214)，该第一转子配置有多个第一叶片(216)，所述第一叶片用于在钻井液通过时将第一力矩提供给所述第一转子(214)，由此引起第一转子(214)沿钻柱轴线在第一方向上旋转；

第二转子部分(212)，该第二转子部分(212)包括第二转子(230)，该第二转子(230)设置有多个第二叶片(232)，以在钻井液通过时将第二力矩提供给第二转子(230)，由此引起第二转子(230)在与所述第一方向相对的第二方向上沿钻柱轴线旋转，该第二转子部分(212)能够相对于所述第一转子部分(210)以连续变化的速度旋转；和

控制单元(52)，该控制单元对所述速度进行控制。

2.根据权利要求1所述的插入件，所述控制单元(52)包括用于控制电负载的控制电路，该电负载改变第二转子(230)和第一转子部分(210)之间的磁耦合(224,226)，在定向钻井期间，所述第一转子部分保持对地静止，而当钻井眼的笔直部分时，第一转子部分(210)以与钻柱(16)的旋转相当的速度旋转。

3.根据权利要求1所述的插入件，所述钻头还包括至少两个管(332,334,336)，所述至少两个管中的每个管具有适于从所述引流器(45)接收钻井液的第一端和适于朝所述钻头(10)的至少两个流体喷嘴之一延伸的第二端(342,344,346)。

4.根据权利要求1所述的插入件，其中，所述钻头是旋转钻头，选自于下列组：PDC钻头和牙轮钻头。

5.一种使用根据权利要求1－4中的任一项所述的插入件而在地层中定向钻井眼的方法，该方法包括以下步骤：

选择性地将所述钻井液引导到钻头(10)的多个喷嘴(35,38)中。

6.根据权利要求5所述的方法，包括以下步骤：在井场或钻机处将所述插入件(240)和第一转子部分(210)引入所述钻头中。