[发明专利]一种页岩气钻井旋转导向系统液压执行机构及其控制方法

权利要求书

1.一种页岩气钻井旋转导向系统的液压执行机构，其特征在于，所述液压执行机构包括电机、油泵、油囊、插装阀、柱塞；其中，所述电机的输出端与油泵相连，驱动油泵转动；

所述油泵的出口连接至柱塞的作用面腔，柱塞的外部抵在井壁内侧面；

所述插装阀连接在油泵上，用于调节液压执行机构的工作压力；

所述油囊为液压执行机构提供工作介质。

2.根据权利要求1所述的一种页岩气钻井旋转导向系统的液压执行机构，其特征在于，所述液压执行机构中各部件嵌入在集成块中，通过电连接器与外界控制器相连。

3.根据权利要求1所述的一种页岩气钻井旋转导向系统的液压执行机构，其特征在于，所述电机与油泵装配后形成桶状结构，浸入油液；油泵进口与出口通过圈密封进行隔离。

4.根据权利要求1所述的一种页岩气钻井旋转导向系统的液压执行机构，其特征在于，所述插装阀包括阻尼阀、安全阀，所述插装阀采用堵头压涨方式，实现插装阀与集成块的密封与固定。

5.根据权利要求4所述的一种页岩气钻井旋转导向系统的液压执行机构，其特征在于，所述油泵出口油液一部分流入柱塞腔，一部分经阻尼阀流回油囊，当柱塞受外界阻力限制保持静止不动或只有微小运动时，油泵出口压力主要由阻尼阀的节流作用决定。

6.根据权利要求4所述的一种页岩气钻井旋转导向系统的液压执行机构，其特征在于，所述液压执行机构还包括压差传感器，所述压差传感器采集油泵两端的压差信号，实现液压执行机构的压力闭环控制。

7.根据权利要求4所述的一种页岩气钻井旋转导向系统的液压执行机构，其特征在于，所述电机上设有霍尔传感器，所述霍尔传感器输出电机转速信号，实现速度闭环控制或者无霍尔速度控制。

8.根据权利要求1至7任一项所述的一种页岩气钻井旋转导向系统的液压执行机构，其特征在于，所述电机为无刷直流电机。

9.根据权利要求8所述的一种页岩气钻井旋转导向系统的液压执行机构，其特征在于，所述油囊采用橡胶材料氟硅橡胶或者丁腈橡胶，所述集成块上油囊安装处开设透气孔，并用滤网过滤泥沙。

10.一种如权利要求1所述的页岩气钻井旋转导向系统的液压执行机构的控制方法，其特征在于，所述液压执行机构工作时，应用阻尼阀的节流原理，建立液压执行机构的工作压力，油泵出口高压油液直接进入柱塞作用面腔，推动柱塞，输出液压力；

所述液压执行机构停止工作时，柱塞在井壁的反作用力下恢复初始位置；

采用压力传感器采集所述油泵进口与出口的压力差，实现液压执行机构的压力闭环控制。