[实用新型]一种短半径定向钻井工具

权利要求书

1.一种短半径定向钻井工具，其特征在于，包括可控钻压扭矩传递短节阵列和固定于所述可控钻压扭矩传递短节阵列输出端附近的近钻头电气装置及钻头、与所述近钻头电气装置相互电连接的接力通讯装置；所述可控钻压扭矩传递短节阵列的相邻钻压扭矩传递短节之间具有预设偏转极限角度，且所述可控钻压扭矩传递短节阵列沿其轴线方向延伸有贯通结构，所述贯通结构内部为供钻井循环介质流通的主流道，所述接力通讯装置包括随可控钻压扭矩传递短节阵列旋转的中继装置和经钻压扭矩传递短节电气线路，所述经钻压扭矩传递短节电气线路设于所述可控钻压扭矩传递短节阵列内部且与所述中继装置电连接，所述中继装置与所述近钻头电气装置间隔若干钻压扭矩传递短节，实现近钻头电气装置与井口端的远距离通讯。

2.根据权利要求1所述短半径定向钻井工具，其特征在于，所述可控钻压扭矩传递短节阵列输入端或所述可控钻压扭矩传递短节阵列的任意两个钻压扭矩传递短节之间串接设置有遥传短节，所述中继装置包括设于所述遥传短节的无线遥传装置，所述经钻压扭矩传递短节电气线路传递的近钻头电气装置获取的井下信息通过所述无线遥传装置发送到井口端。

3.根据权利要求2所述短半径定向钻井工具，其特征在于，所述近钻头电气装置包括导向装置，所述导向装置套设于所述可控钻压扭矩传递短节阵列的输出端与所述钻头之间的驱动芯轴外或设于所述可控钻压扭矩传递短节阵列的输出端与所述钻头之间的导向短节内，用于在旋转钻井条件下驱动钻头完成其偏转导向，所述导向装置包括导向控制模块和导向执行器。

4.根据权利要求3所述短半径定向钻井工具，其特征在于，所述接力通讯装置还包括下行指令解算模块，所述下行指令解算模块包括解码电路和设于井下的流速传感器和/或压力传感器，井口端根据接收到的井下信息调整钻井循环介质的压力和/或流量，所述解码电路根据所述流速传感器和/或压力传感器测得的钻井循环介质的流速随时间的变化信息和/或钻井循环介质的压力随时间的变化信息解算下行导向信息，并将下行导向信息通过经钻压扭矩传递短节电气线路传递给导向控制模块，所述导向控制模块根据所述下行导向信息控制所述导向执行器进行相应导向操作。

5.根据权利要求4所述短半径定向钻井工具，其特征在于，所述可控钻压扭矩传递短节阵列的相邻钻压扭矩传递短节之间的预设偏转极限角度不大于8°；和/或所述钻头至所述可控钻压扭矩传递短节阵列的输出端偏转中心的距离不超过钻头直径的10倍；和/或所述导向执行器所在的导向短节或钻压扭矩传递短节的长度不超过钻头直径的8倍；和/或所述可控钻压扭矩传递短节阵列中各个钻压扭矩传递短节的偏转中心之间的最小距离不得超过钻头直径的8倍。

6.根据权利要求2所述短半径定向钻井工具，其特征在于，所述经钻压扭矩传递短节电气线路外侧设有电气线路保护层，所述电气线路保护层包括金属管和/或紧密缠绕在所述经钻压扭矩传递节电气线路外侧的钢皮和/或紧密缠绕在所述经钻压扭矩传递节电气线路外侧的绕钢丝胶管。

7.根据权利要求6所述短半径定向钻井工具，其特征在于，所述贯通结构包括在所述钻压扭矩传递短节的轴线处开设的等径贯通孔，且所述等径贯通孔存在偏转间隔区的位置通过柔性承压短流管串接到一起；所述柔性承压短流管的两端分别与相邻的两个钻压扭矩传递短节的等径贯通孔密封连接；所述等径贯通孔和柔性承压短流管共同形成的供钻井循环介质流通的主流道；和/或，从所述贯通结构内部贯通设置有柔性贯通承压流管，所述柔性贯通承压流管与所述可控钻压扭矩传递短节阵列固定连接，所述柔性贯通承压流管的内部为供钻井循环介质流通的主流道。