[发明专利]导向头偏转实现精确定位的新型旋转导向工具

说明书

技术领域

本发明属于石油天然气钻探工程领域一种导向工具，特别是导向头偏转实现精确定位的新型旋转导向工具。

背景技术

自20世纪80年代以来,随着石油生产开发的不断进行,国内外许多油田的年产量均有所下降,相继进入油气开发后期，尤其是在近十几年，这种情况愈发明显，所以分支井、水平井、鱼骨井、大位移井等复杂结构井随之出现。同时，钻井工艺对提高钻井效率、降低钻井成本以及提高在恶劣环境和复杂地质条件下钻井能力等方面的要求也越来越高，这些都加快了旋转导向钻井技术的发展。旋转导向工具作为旋转导向钻井技术的关键组成部分之一，对旋转导向系统的工作性能起着至关重要的作用。旋转导向工具主要应用于石油天然气工程领域，当需要造斜钻进时，利用导向机构作用，实现钻头造斜钻进。相对推靠式旋转导向工具推靠不规则井壁来实现钻头导向钻进而言，指向式旋转导向工具则是依靠工具本身结构来实现导向功能，其性能更为可靠、优良。随着现代旋转导向钻井技术的逐步发展，对旋转导向工具的结构设计和性能要求也将越来越严格，所以，其产品研发更新成为一种必然的趋势。

发明内容

为了探索背景技术中所述的旋转导向工具的研发更新，本发明提供了一种导向头偏转实现精确定位的新型旋转导向工具，本发明的导向工具属于指向式旋转导向工具，利用泥浆压力推动泥浆顶块运动，推靠导向头内壁，使导向头发生一定角度的偏转，从而实现钻头造斜钻进。由于此旋转导向系统工具是通过推靠规则的导向头内壁来实现导向功能，其工作性能平稳可靠。

本发明的技术方案是：本发明的导向头偏转实现精确定位的新型旋转导向工具固定安装在钻头后端，其包括扶正器、连接件总成、万向节、内主体总成、拖动系统、导向系统；所述的连接件总成后端与扶正器相连接，前端连接万向节；所述的内主体总成内部安装拖动系统，其前端安装导向系统；所述的扶正器包括扶正器主体、耐磨块、锁紧螺纹管等；所述的连接件总成包括连接件、内筒、外筒、挡圈、垫片、外筒端盖、定位销；所述的内主体总成包括内主体、轴套、端面垫块；所述的拖动系统包括悬挂螺栓、轴承端盖、连接结构件、电子仓、电池组、传导片、控制单元、电机、推板、推力球轴承；所述的导向系统包括推杆、滑块、弹簧、泥浆顶块、导向头、卡块、螺栓、压紧螺母。

所述耐磨块材料为耐磨橡胶，其下部安装橡胶弹簧，在扶正器主体周向上依次间隔90度角布置，数量为4个。

所述推杆、滑块、弹簧、泥浆顶块、卡块的数量均为2个。

本发明的有益效果是：

(1)本次发明的旋转导向工具与现有的旋转导向工具存在差别，直接选择泥浆顶块推靠规则的导向头内壁来实现导向功能，与推靠式旋转导向工具推靠不规则井壁相比，其工作性能平稳可靠；与采用柔性芯轴的指向式旋转导向工具相比，其偏转角度变化范围更大。

(2)通过拖动电机的正反转以及调速来控制不同的泥浆入口流量大小变化，从而达到从不同方向、不同角度进行导向的目的；

(3)在扶正器与内主体总成之间安装万向节结构，可以有效缓和钻头破岩产生的振动与冲击；

(4)将以往的固连扶正结构改为独立的组合扶正器设计，耐磨块均布在扶正主体上，当某一耐磨块磨损严重时，可以只更换对应的耐磨块，而不需要更换其余耐磨块，可以节约成本，有效地避免扶正器磨损对整个旋转导向工具系统的影响。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是扶正器的结构示意图；

图3是悬挂件组合结构示意图；

图4是连接件的结构示意图。

图中1-扶正器主体，2-锁紧螺纹管，3-锁紧垫片，4-耐磨块，5-垫片，6-橡胶弹簧，7-连接件，8-外筒挡圈，9-外筒垫片，10-外筒，11-内筒垫片，12-内筒，13-内筒挡圈，14-万向节上壳体，15-挡圈，16-左沟道，17-端盖，18-球体，19-偏心保持架，20-花键，21-右沟道，22-卡簧，23-垫块，24-卡簧挡圈，25-万向节下壳体，26-内主体，27-悬挂螺栓，28-轴承端盖，29-滚子轴承，30-连接结构件，31-电子仓垫片，32-电子仓，33-电池组，34-传导片，35-控制单元，36-电机，37-推板，38-推力球轴承，39-推杆，40-密封圈，41-泥浆通道构件，42-外筒端盖，43-定位销，44-泥浆顶块，45-滑块，46-弹簧，47-卡块，48-螺栓，49-轴套，50-端面垫块，51-导向头，52-压紧垫片，53-压紧螺母。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明：