[发明专利]有包的静态推靠式旋转导向工具

说明书

本发明涉及石油、天然气等钻探领域的钻井工具，是一种有包的静态推靠式旋转导向工具。技术问题：怎样增加造斜效果。技术方案：工具外周固定一个突起物以推靠井壁，并配合推靠式偏置机构，以增加总的单边造斜率。技术特征：包括，芯轴，偏置机构，外筒，基座，突起物；基座后端固定连接钻柱；基座固定连接芯轴，芯轴前端固定连接钻头；外筒后端可旋转的套接基座，外筒前端可旋转的套接芯轴；偏置机构的数量为三套，均匀设置在外筒前端外周；突起物固定连接在外筒前端外周的一侧；有益效果有：突起物可产生偏置，位于突起物内的偏置机构A也可产生偏置，两者叠加，产生更大的造斜效果。

技术领域

本发明涉及石油、天然气等钻探领域的钻井工具，是一种有包的静态推靠式旋转导向工具。

背景技术

随着超深井、高难定向井、丛式井、水平井、大位移井、分支井及三维复杂结构井的发展，旋转导向工具因为井眼净化效果更好，井身轨迹控制精度更高，位移延伸能力更强，逐渐替代了传统的滑动导向工具。然而，现有旋转导向工具的一项关键技术指标--造斜率--相对传统滑动导向钻井工具没有优势，所以，在一些井段，例如水平井造斜段、水平井阶梯段、特殊地层段等位置不得不继续使用传统滑动导向钻井工具以增加造斜率。

所以，发明新的旋转导向工具，增加造斜效果，是时之所需。

发明内容

本发明针对的技术问题是：怎样增加造斜效果，及现有技术的不足。

本发明采用的技术方案是：使静态推靠式旋转导向工具外周固定连接一个突起物，突起物推靠井壁， 并配合推靠式偏置机构造斜，进而可增加总的单边造斜率。

本发明包含的技术特征有：有包的静态推靠式旋转导向工具，包括，芯轴，偏置机构，外筒，基座。

基座后端固定连接钻柱，用于将所述有包的旋转导向工具连接在钻柱上；基座固定连接芯轴，芯轴前端固定连接钻头，用于将钻柱旋转产生的扭矩传递到钻头，实现对岩层的切削。

外筒后端可旋转的套接在基座上，外筒前端可旋转的套接在芯轴上；用于包裹所述有包的旋转导向工具内部组件，外筒可通过摩擦相对井壁横向静止（相对井壁不转动），为芯轴转动提供支承。

偏置机构的数量为三套，均匀设置在外筒前端外周；偏置机构包括可伸缩翼肋；三套偏置机构的翼肋可设定的推靠设定方向的井壁，以导致钻头偏移，从而加大了钻头的单边切削，实现对钻头钻进方向的控制，达到导向的目的。

其特征在于：所述有包的静态推靠式旋转导向工具还包括突起物，突起物固定连接在外筒前端外周的一侧；当外筒通过摩擦相对井壁横向静止时，突起物推靠对应一侧井壁，使钻头偏向相对一侧井壁，从而加大钻头的单边切削，以实现导向目的。

本申请中，所述前端是指靠近钻头的一端；所述后端，与前端对应，是指靠近钻柱的一端。本申请中，设定一词是指事先设置、确定。

进一步，三套偏置机构分别是偏置机构A、偏置机构B、偏置机构C，其中，偏置机构A位于突起物内侧，偏置机构A的翼肋A可从突起物内伸出。突起物与偏置机构A重叠在一起，可增加偏置机构A的结构厚度，进而增大翼肋的可伸出范围；也可使突起物和偏置机构的造斜效果叠加。

进一步，偏置机构A的翼肋A可伸出距离大于偏置机构B的翼肋B可伸出距离，偏置机构B的翼肋B可伸出距离等于偏置机构C的翼肋C可伸出距离。因为翼肋可伸出距离与外筒及其附件的厚度相关，偏置机构A位于突起物内侧，可在外筒加上突起物的厚度内设置偏置机构A的翼肋A，而偏置机构B的翼肋B、偏置机构C的翼肋C只能在外筒的厚度内设置。

进一步，所述有包的静态推靠式旋转导向工具还包括驱动机构；驱动机构设置于外筒与基座之间，可受控驱动外筒与基座相对转动。在定向钻进过程中，有包的静态推靠式旋转导向工具可能偏离设定的偏置方向，通过驱动外筒与基座相对转动，可维持有包的静态推靠式旋转导向工具始终指向设定的偏置方向。