[发明专利]一种受控超短半径导向钻井系统及钻井方法

权利要求书

1.一种受控超短半径导向钻井系统，其特征在于：包括依次连接的钻机、常规钻杆、柔性钻杆结构、数据中继传输短节结构、柔性马达结构、随钻测量短节结构和钻头；所述随钻测量短节结构用于测量井斜和方位信息；所述数据中继传输短节结构用于接收所述随钻测量短节结构测量的井斜和方位信息，并将井斜和方位信息发送至所述钻机；所述柔性钻杆结构包括至少一个柔性钻杆短节，所述柔性马达结构包括至少一个柔性马达，相邻的所述柔性钻杆短节、相邻的所述柔性马达、所述柔性马达与所述随钻测量短节结构均分别通过一摆动结构能够实现摆动；所述常规钻杆的内部、所述柔性钻杆结构的内部、所述数据中继传输短节结构的内部、所述柔性马达结构的内部、所述随钻测量短节结构的内部和所述钻头的内部形成钻井液流动的通道；

各所述柔性马达均包括马达外壳、马达主轴、马达定子和马达转子，所述马达主轴设置在所述马达外壳的内侧，所述马达外壳和所述马达主轴转动连接，所述马达外壳的上端与所述数据中继传输短节结构连接，所述马达外壳的下端与相邻的所述马达外壳或所述随钻测量短节结构连接，所述马达主轴的下端与相邻的所述马达主轴或所述随钻测量短节结构通过一万向轴传动连接，所述马达定子设置在所述马达外壳的内壁上，所述马达转子设置在所述马达主轴的外壁，所述马达定子和所述马达转子的位置对应，所述马达定子和所述马达转子之间存在间隙。

2.根据权利要求1所述的受控超短半径导向钻井系统，其特征在于：所述马达外壳与所述马达主轴通过第一轴承结构转动连接，所述马达外壳的内侧设置有第一轴承座，所述第一轴承座开设有第一通道孔，所述第一通道孔用于钻井液的流动，所述第一轴承结构位于所述马达主轴与所述第一轴承座之间。

3.根据权利要求1所述的受控超短半径导向钻井系统，其特征在于：所述随钻测量短节结构包括随钻测量短节外壳和随钻测量短节主轴，所述随钻测量短节外壳具有弯角，所述随钻测量短节外壳设置有测量部件和信号发射器，所述测量部件用于测量井斜和方位，所述信号发射器分别与所述测量部件和所述数据中继传输短节结构电联接，所述信号发射器将所述测量部件测量的井斜和方位的信号发射至所述数据中继传输短节结构，所述随钻测量短节主轴设置在所述随钻测量短节外壳的内侧，所述随钻测量短节主轴与所述随钻测量短节外壳转动连接，所述随钻测量短节外壳的上端与所述柔性马达结构连接，所述随钻测量短节主轴的下端与所述钻头连接。

4.根据权利要求3所述的受控超短半径导向钻井系统，其特征在于：所述随钻测量短节主轴的下部设置有空腔，所述空腔的上端对应的所述随钻测量短节主轴的侧壁开设有第一通孔，所述空腔和所述第一通孔用于钻井液的流动；所述钻头内部设置有内通道，所述内通道与所述空腔连通，所述内通道用于钻井液的流动。

5.根据权利要求3所述的受控超短半径导向钻井系统，其特征在于：所述随钻测量短节主轴与所述随钻测量短节外壳通过第二轴承结构转动连接，所述随钻测量短节主轴和所述随钻测量短节外壳之间还设置有扶正结构，所述扶正结构设置在所述第二轴承结构的上方，所述扶正结构包括扶正轴承内套和扶正轴承外套，所述扶正轴承内套设置在所述随钻测量短节主轴的外侧，所述扶正轴承外套设置在所述随钻测量短节外壳的内壁，所述扶正轴承外套开设有第二通孔，所述第二通孔用于钻井液的流动。

6.根据权利要求1所述的受控超短半径导向钻井系统，其特征在于：所述摆动结构包括球头结构和限位球，所述球头结构的内部中空设置，所述球头结构包括球头和球杆，所述球杆的一端与所述球头连接，所述球头的外壁开设有限位球槽，所述限位球位于所述限位球槽中。