[发明专利]一种半程旋转井眼轨迹控制工具

说明书

本发明属于石油天然气领域钻井技术领域，尤其是涉及一种半程旋转井眼轨迹控制工具，其特征在于包括壳体，支撑套，外筒，设置在壳体内的机械离合短节，设置在外筒内的电控短节，电控短节包括电子模块，直流电机，伸缩机构，机械离合短节包括上接头，上半离合器，底部与伸缩机构螺纹连接的中心杆，与此中心杆上部相连接的下半离合器，上压帽、轴承组件和密封组合，一组活塞爪，复位弹簧，外筒底端连接有下接头。本发明使用方便、成本较低、能够实现可靠有效的井眼轨迹控制，其上部管柱完全旋转，降磨减阻幅度大，同时可提高井眼清洁能力；与快速滑动钻井相比具有明显的技术优势，与旋转导向钻井工具相比具有较好的经济适用性。

技术领域

本发明属于石油天然气领域钻井技术领域，尤其是涉及一种半程旋转井眼轨迹控制工具。

背景技术

随着油田开发进入中后期以及页岩气等非常规油气资源的开发需要，长水平段水平井、丛式井、大位移井、五段制定向井的应用越来越广泛，在钻井的过程中因摩阻大引起的问题尤为突出，严重制约了水平段长度的延伸与定向钻进的速度提升。常规导向钻井由于磨阻大导致托压，钻压不能有效传递至钻头，经常出现工具面失稳、机械钻速慢等问题。旋转导向钻井可解决磨阻问题，但由于成本高，且对钻井工况要求严格，应用受到一定程度的限制。快速滑动导向钻井采用顺时针与逆时针交互旋转钻柱,使钻柱在一定扭矩或转角内持续的正反转，降低滑动钻井摩阻的技术使钻压平稳地传递给钻头，稳定工具面，但施工需顶驱配合，钻柱扭摆不能将岩屑床的岩屑充分搅动起来，对携岩帮助不大，施工也受井深限制，不能大幅度降低磨阻。

发明内容

本发明的目的是提供一种半程旋转井眼轨迹控制工具，通过扭矩“离-合”方式，实现上部钻柱旋转送钻，井下动力钻具同时进行滑动定向钻进的功能，从而大幅降低滑动定向钻进时钻柱摩阻，缓解托压，稳定工具面，提高井眼的轨迹控制能力，以期解决如威远长水平段水平井的定向段定向困难和机械钻速低的问题。

本发明的目的是通过下述技术方案来实现的：

本发明的半程旋转井眼轨迹控制工具,其特征在于包括壳体，设置在此壳体下部且与所述壳体通过支撑套固定连接的外筒，设置在所述壳体内的机械离合短节，设置在所述外筒内的电控短节，所述的电控短节包括电子模块，与此电子模块相连接的直流电机，与此直流电机的输出端相连接的伸缩机构，

所述的机械离合短节包括上接头，设置在此上接头下方且与所述上接头通过螺纹连接的上半离合器，底部与所述伸缩机构螺纹连接的中心杆，与此中心杆上部相连接的下半离合器，设置在所述上接头与所述壳体之间的上压帽、轴承组件和密封组合，设置在所述支撑套上的一组活塞爪，设置在所述支撑套与所述中心杆上部轴肩空隙处的复位弹簧，

所述的下半离合器上设有外花键，所述的壳体内壁上设有内花键，此内花键与所述的外花键相配合，

所述的外筒底端连接有下接头，所述的电子模块与地面控制中心相连接。

所述的电子模块连接有电池仓，所述的电子模块和电池仓通过支撑座固定在所述的外筒内。

所述的电池仓处设有过流环。

所述的轴承组件包括滑动轴承和推力滚子轴承。

所述的中心杆为上部直径大于下部直径的变径杆。

本发明的优点：

本发明的半程旋转井眼轨迹控制工具，使用方便、成本较低、能够实现可靠有效的井眼轨迹控制，其上部管柱完全旋转，降磨减阻幅度大，同时可提高井眼清洁能力；应用不受井深和井型限制，适用于大位移井、长水平段水平井、复杂深井和小井眼侧钻井；与快速滑动钻井相比具有明显的技术优势，与旋转导向钻井工具相比具有较好的经济适用性。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明扭矩离合示意图。

具体实施方式