斜盘柱塞式旋转导向钻井工具.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利(10)授权公告号(10)授权公告号CN102953682B(45)授权公告日(45)授权公告日2015.03.11(21)申请号201110254968.3(56)对比文件CN2755265Y,2006.02.01,全文.(22)申请日2011.08.31CN201068734Y,2008.06.04,全文.(73)专利权人中国石油化工股份有限公司CN201241621Y,2009.05.20,全文.地址100728北京市朝阳区朝阳门北大街US2004/0168832A1,2004.09.02,全文.22号CN202220554U,2012.05.16,权利要求专利权人中国石化集团胜利石油管理局钻1-6.井工艺研究院审查员王宏钧(72)发明人聂云飞孙浩玉吴仲华张辉朱杰然鲁金峰孙振刚周鹏周福刚(74)专利代理机构东营双桥专利代理有限责任公司37107代理人侯华颂(51)Int.Cl.E21B7/04(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图3页(54)发明名称斜盘柱塞式旋转导向钻井工具(57)摘要本发明公开了涉及石油勘探开发领域的一种斜盘柱塞式旋转导向钻井工具。外部结构包括上下接头、中空的芯轴、测控短节、外壳体。在芯轴与外壳体之间依次安装有斜盘、缸体、配流盘，斜盘与芯轴通过轴承连接，缸体固定在芯轴上，配流盘固定在壳体内。缸体内装有柱塞和柱塞弹簧，柱塞两端分别与柱塞弹簧和斜盘接触。配流盘上设有配流孔，配流孔通过液压管线与活塞下部连接。测控短节内部通过导线依次连接有发电机、测控仪器、扭矩发生器，扭矩发生器与斜盘通过驱动齿轮连接。工作时，只有柱塞经过斜盘高边时才能够压缩液压油驱动与斜盘高边在同一侧的活塞伸出，并推靠井壁给钻头产生一个指定方向的切削分力，实现导向钻井。CN102953682BCN102953682B权利要求书1/1页1.一种斜盘柱塞式旋转导向钻井工具，包括上接头、下接头和中空芯轴、测控短节、测控仪器、外壳体，其特征是：芯轴与上、下接头组合为整体结构后，芯轴外部形成环形槽；测控短节和外壳体组合后，整体套装在芯轴的环形槽外周边，其上、下端分别与上接头和下接头构成旋转密封配合，并与芯轴外构成密闭的环形空间；在芯轴外的环形空间内自上而下设有轴承组、发电机、扭矩发生器和测控仪器、斜盘、至少三个沿芯轴对称分布的柱塞总成、配流盘、液压管、活塞总成，其中：发电机转子和定子分别与芯轴和测控短节固联；扭矩发生器与测控仪器分置在芯轴的两侧，扭矩发生器的驱动齿轮与斜盘连接配合；柱塞总成的柱塞与斜盘斜面旋转配合，柱塞总成的缸体与芯轴固联；配流盘周边与外壳体固联，并沿芯轴对称分布着与柱塞总成对应的配流孔；液压管分别与柱塞总成对应配合，其一端穿过配流盘的配流孔与柱塞总成对接配合，另一端与活塞总成连接；活塞总成分别与液压管对应配合，并沿芯轴外壁径向分布在外壳体下部。2.根据权利要求1所述的斜盘柱塞式旋转导向钻井工具，其特征是：所述外壳体是由外壳和本体组成，本体与下接头对合部设有轴承组，活塞设置在本体上。3.根据权利要求2所述的斜盘柱塞式旋转导向钻井工具，其特征是：所述活塞总成的活塞外装有活塞弹簧；所述柱塞总成还包括与柱塞底部配合的柱塞弹簧。4.根据权利要求2或3所述的斜盘柱塞式旋转导向钻井工具，其特征是：本体上沿轴向预制有导流通道和活塞腔，活塞腔内设有油压补偿活塞、弹簧和锁紧帽，导流通道与液压管外部的环形空腔贯通。5.根据权利要求1、2或3所述的斜盘柱塞式旋转导向钻井工具，其特征是：在斜盘与芯轴的结合部增设轴承，与上接头对接的轴承组设有密封垫。6.根据权利要求5所述的斜盘柱塞式旋转导向钻井工具，其特征是：所述发电机带有稳压器。2CN102953682B说明书1/3页斜盘柱塞式旋转导向钻井工具技术领域[0001]本发明涉及石油勘探开发领域，更具体的说是一种斜盘柱塞式旋转导向钻井工具。背景技术[0002]旋转导向钻井工具能够控制井眼轨迹，实现导向钻井，即控制井眼按照预设的斜度和方位钻进。中国专利公开号CN201221315公开了一种“钻井器的旋转导向装置”。其主要包括上接头、定向键、锁定机构、导向块控制机构。其中的锁定机构设置在转动轴和异径套之间，导向块控制机构包括导向块控制连杆、轴承、压盖、六方套和下接头，导向块控制连杆一端连接导向块，导向块控制连杆一端连接压盖，压盖采用轴承、紧固件连接六方套和下接头。该装置的工作原理借鉴了国外工具，特别适用硬地层钻井的井眼轨迹控制和地下穿越通道的轨迹控制。但是该钻井工具使用了卡瓦作为锁定机构，结构复杂，容易出现无法解锁的情况，影响工具性能。发明内容[0003]本发明的目的是解决上述技术问题，提供一种结构更简单、工作更可靠的斜盘柱塞式旋转导向钻井工具。[0004]