CN108301770B - 自动调节定向钻井装置和方法 - Google Patents
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Abstract
一种自动调节定向钻井装置,其包括:驱动轴壳体;钻铤,其与所述驱动轴壳体耦合;驱动轴,其穿过所述驱动轴壳体和所述钻铤;主动稳定器,固定至所述驱动轴壳体且可移动地耦合至所述钻铤;滑动组件,其包括固定至所述钻铤的底座支架以及耦合至所述驱动轴壳体的导向滑座,所述底座支架具有滑槽,所述导向滑座可滑动地设置在所述滑槽上;及与所述导向滑座耦合的驱动模块,其用于驱动所述导向滑座沿所述滑槽滑动。还描述了一种自动调节定向钻井方法。
Description
技术领域
本发明通常涉及自动调节定向钻井装置和方法。
背景技术
对于来自地下储层的碳氢化合物的勘探和开采已经进行了长达上百年。碳氢化合物的回收作业典型地利用附着至钻杆(drill pipe)的钻头(drill bit)钻穿陆上或离岸地下岩层,直至到达地下储层。通常,钻杆是不可控制的,且仅允许直线钻井操作,这使得沿预期轨道改变钻井方向以到达地下储层变得较为困难。对于现有技术的定向钻井系统,通常需要执行多次起钻和下钻操作,且钻杆的方向需要手动调节。这种调节过程复杂且效率低下。
因此,期望提供新的和改进的装置和方法来允许定向井下钻井操作。
发明内容
在一方面中,本发明的具体实施方式涉及一种自动调节定向钻井装置,其包括:驱动轴壳体;钻铤,其与所述驱动轴壳体耦合;驱动轴,其穿过所述驱动轴壳体和所述钻铤;主动稳定器,固定至所述驱动轴壳体且可移动地耦合至所述钻铤;滑动组件,其包括固定至所述钻铤的底座支架以及耦合至所述驱动轴壳体的导向滑座,所述底座支架具有滑槽,所述导向滑座可滑动地设置在所述滑槽上;及与所述导向滑座耦合的驱动模块,其用于驱动所述导向滑座沿所述滑槽滑动。
在另一方面中,本发明的具体实施方式涉及一种自动调节定向钻井方法,其包括:通过驱动模块产生驱动力,所述驱动模块与导向滑座耦合,所述导向滑座设置在底座支架的滑槽内,所述底座支架固定至钻铤,所述钻铤与驱动轴壳体耦合,主动稳定器固定至所述驱动轴壳体且可移动地耦合至所述钻铤;及利用所述驱动力沿所述滑槽滑动所述导向滑座,以引起所述主动稳定器和所述钻铤之间的相对移动,并在所述驱动轴壳体和所述钻铤之间形成弯曲角度。
附图说明
参考附图阅读下面的详细描述,可以帮助理解本发明的特征、方面及优点,其中:
图1是根据本发明一个实施例的井底钻具组合的示意图;
图2是根据本发明一个实施例的具有弯曲角度的井底钻具组合的示意图;
图3是根据本发明一个实施例的自动调节定向钻井装置的示意图;
图4根据本发明一个实施例的驱动轴壳体通过连接销与钻铤耦合的示意图;
图5是图3中A部分的放大图;
图6是根据本发明一个实施例的固定在钻铤内的滑动组件的示意图;
图7是根据本发明一个实施例的两个销设置在偏心轮的凹槽内的示意图;
图8是图7所示的偏心轮逆时针旋转90度后两个销在其凹槽内的示意图;
图9是根据本发明另一个实施例的固定在钻铤内的滑动组件的示意图;
图10是根据本发明另一个实施例的销设置在偏心轮的凹槽内的示意图;
图11是根据本发明另一个实施例的自动调节定向钻井装置的示意图;
图12是图11中B部分的放大图;
图13是根据本发明再一个实施例的自动调节定向钻井装置的示意图;
图14是图13中C部分的放大图;及
图15是根据本发明一个实施例的自动调节定向钻井方法的示意性流程图。
具体实施方式
以下将描述本发明的一个或者多个具体实施方式。首先要指出的是,在这些实施方式的具体描述过程中,为了进行简明扼要的描述,本说明书不可能对实际的实施方式的所有特征均作详尽的描述。应当可以理解的是,在任意一种实施方式的实际实施过程中,正如在任意一个工程项目或者设计项目的过程中,为了实现开发者的具体目标,或者为了满足系统相关的或者商业相关的限制,常常会做出各种各样的具体决策,而这也会从一种实施方式到另一种实施方式之间发生改变。此外,还可以理解的是,虽然这种开发过程中所作出的努力可能是复杂并且冗长的,然而对于与本发明公开的内容相关的本领域的普通技术人员而言,在本公开揭露的技术内容的基础上进行的一些设计,制造或者生产等变更只是常规的技术手段,不应当理解为本发明公开的内容不充分。
除非另作定义,在本说明书和权利要求书中使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属技术领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本说明书以及权利要求书中使用的“第一”或者“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性,而只是用来区分不同的组成部分。“一个”或者“一”等类似词语并不表示数量限制,而是表示存在至少一个。“或者”包括所列举的项目中的任意一者或者全部。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的元件或者物件及其等同元件,并不排除其他元件或者物件。“耦合”等类似的词语意指间接或直接连接。因此,如果第一部件耦合至第二部件,两者可直接连接,或通过其他部件和连接来间接地机械或电连接。“被驱动”、“被……驱动”、“由……驱动”等类似的词语并不表示限制,而是表示存在。因此,如果第一对象被第二对象驱动,其表示第一对象可仅被第二对象驱动,或被第二对象和其他对象驱动。
请参阅图1-2。图1示出了根据本发明一个实施例的井底钻具组合(BHA,bottom-hole assembly)的示意图。图2示出了根据本发明一个实施例的具有弯曲角度的井底钻具组合的示意图。井底钻具组合可作为钻杆的一部分。
井底钻具组合包括自动调节定向钻井装置90(以下简称“自动调节装置90”)以及与自动调节装置90耦合的稳定器420。钻头700与自动调节装置90耦合。如图1-2所示的自动调节装置90包括驱动轴壳体100、与驱动轴壳体100耦合的钻铤(drill collar)200、穿过驱动轴壳体100和钻铤200的驱动轴300(如图3所示)、固定至驱动轴壳体100且可移动地耦合至钻铤200的主动稳定器(active stabilizer)410。
稳定器420固定至钻铤200。钻头700与驱动轴300耦合。在一些实施例中,驱动轴300的第一端与钻头700耦合,驱动轴300的第二端与泥浆马达(图未示)耦合。在一些实施例中,驱动轴300的第二端通过万向接头310(如图3所示)与泥浆马达耦合;在一些实施例中,泥浆马达包括容积式马达(PDM,positive displacement motor)。
主动稳定器410可被驱动以产生相对钻铤200的相对移动。由于主动稳定器410固定在驱动轴壳体100上,主动稳定器100和钻铤200之间的相对移动可在驱动轴壳体100和钻铤200之间产生弯曲角度α,如图2所示。
请参阅图3。图3示出了根据本发明一个实施例的自动调节装置90。
自动调节装置90包括驱动轴壳体100、与驱动轴壳体100耦合的钻铤200、穿过驱动轴壳体100和钻铤200的驱动轴300、固定至驱动轴壳体100且可移动地耦合至钻铤200的主动稳定器410、与钻铤200和驱动轴壳体100耦合的滑动组件500以及与滑动组件500耦合的驱动模块600。在一些实施例中,驱动轴300通过至少一个轴承组件130与驱动轴壳体100耦合。
请参阅图3-4。在一些实施例中,驱动轴壳体100通过球形接头120和至少一个连接销121与钻铤200耦合。在一些实施例中,至少一个连接销121位于球形接头120上,且该至少一个连接销121中的每个连接驱动轴壳体100和钻铤200。
由于球形接头120和至少一个连接销121的存在,驱动轴壳体100可绕至少一个连接销121旋转。每个连接销121的中轴线与球形接头120的中心重叠。驱动轴壳体100可绕连接销121的中轴线旋转。
请参阅图5-6。图5是图3中A部分的放大图。图6是根据本发明一个实施例的固定在钻铤200内的滑动组件500的示意图。
滑动组件500包括固定至钻铤200的底座支架510以及耦合至驱动轴壳体100的导向滑座520。底座支架510具有滑槽511,导向滑座520可滑动地设置在滑槽511上。驱动模块600耦合至导向滑座520,并驱动导向滑座520沿滑槽511滑动。在一些实施例中,导向滑座520通过驱动轴壳体100也耦合至驱动轴300。
在一些实施例中,驱动模块600包括偏心轮610、至少一个销620以及马达630。该至少一个销620可滑动地耦合至偏心轮610并固定至导向滑座520,马达630耦合至偏心轮610并用于驱动偏心轮610旋转。在一些实施例中,该至少一个销620可与导向滑座520集成在一起。
在一些实施例中,驱动模块600进一步包括动力传动系统640,该动力传动系统耦合在马达630和偏心轮610之间,以将来自马达630的力矩传递给偏心轮610。在一些实施例中,动力传动系统640包括第一齿轮641和第二齿轮642。第一齿轮641可旋转地耦合至钻铤200并固定至偏心轮610,第二齿轮642耦合在马达630和第一齿轮641之间。在一些实施例中,第一齿轮641包括内齿轮且第二齿轮642包括外齿轮。在一些实施例中,第一齿轮641与偏心轮610集成在一起。在一些实施例中,驱动轴300穿过第一齿轮641的中心。
马达630驱动第二齿轮642旋转。第二齿轮642的旋转驱动第一齿轮641旋转。由于第一齿轮641固定至偏心轮610,第一齿轮641的旋转驱动偏心轮610旋转。
需要注意的是,图5所示动力传动系统640仅为一个示例,而不应理解为对本发明的范围的限定。本发明的动力传动系统640可包括多种变形,且该多种变形均应包含在本发明的范围内。
请参阅图6-8。在根据图6-8的实施例中,驱动模块600包括两个销620,该两个销620耦合在偏心轮610和导向滑座520之间,且该两个销620之间的相对距离基本固定。图7示出了根据本发明一个实施例的两个销620设置在偏心轮610的凹槽611内的示意图;图8示出了图7所示的偏心轮610逆时针旋转90度后两个销620在其凹槽611内的示意图。
偏心轮610具有凹槽611,且两个销620可滑动地设置在凹槽611中,即,两个销620能够沿凹槽611滑动。并且,在根据图6-8所示实施例中,两个销620固定至导向滑座520,且导向滑座520受约束并可沿滑槽511滑动。因此,随着偏心轮610的旋转,两个销620沿轴线601在凹槽611内滑动。轴线610与滑槽511平行且穿过两个销620的中心。
需要注意的是,两个销620可沿轴线601滑动仅为一个示例,而不应理解为对本发明的范围的限制。例如,若穿过两个销620的中心的轴线不平行于滑槽511,则两个销620并不会沿着穿过该两个销620的中心的轴线滑动。然而,该两个销620仍能够推动导向滑座520沿滑槽511移动。
图7-8示出了两个销620随偏心轮610的旋转而移动的示例。随着偏心轮610逆时针旋转90度,两个销620沿轴线601移动距离d。轴线602是图7所示两个销620的对称轴,轴线603是图8所示两个销620的对称轴。
请参阅图5-8。马达630通过动力传动系统640驱动偏心轮610旋转。随着偏心轮610的旋转,两个销620沿轴线601移动。由于两个销620固定至导向滑座520,销620的移动驱动导向滑座520沿滑槽511滑动。
请参阅图9-10。在一些实施例中,偏心轮610可被偏心轮670替代,导向滑座520被导向滑座530替代,且仅有一个销620耦合在偏心轮670和导向滑座530之间。导向滑座530沿滑槽511滑动。偏心轮670具有凹槽671,且销620可滑动地设置在凹槽671上。类似地,马达630通过动力传动系统640驱动偏心轮670旋转。随着偏心轮670的旋转,销620沿轴线601移动。轴线601平行于滑槽511且穿过销620的中心。由于销620固定在导向滑座530上,销620的移动驱动导向滑座530沿滑槽511滑动。
请返回图3和图5。在一些实施例中,自动调节装置90进一步包括旋转测量模块(图未示),该旋转测量模块耦合至钻铤200、马达630、第一齿轮641或偏心轮610,用以测量偏心轮610或马达630的旋转。
在一些实施例中,偏心轮610或耦合至偏心轮610的第一齿轮641被刻度,该刻度通过偏心轮610或第一齿轮641上的孔或凹陷来表示,且旋转测量模块包括用于测量偏心轮610或第一齿轮641上的孔或凹陷的接近传感器(proximity sensor,图未示)。偏心轮610或第一齿轮641的旋转可通过对被检测到的孔或凹陷进行计数来计算。在一些实施例中,控制器(图未示)可获取接近传感器的检测结果,并对接近传感器检测到的孔或凹陷进行计数。在一些实施例中,控制器可被封装在钻杆中,并可通过通信系统(图未示)接收来自地面操作人员(图未示)的命令。
在一些实施例中,偏心轮610、耦合至偏心轮610的第一齿轮641或者马达630可包括具有不同磁化强度的多个部分。例如,偏心轮610、第一齿轮641或马达630至少包括具有第一磁化强度的第一部分和具有第二磁化强度的第二部分,第二磁化强度与第一磁化强度不同。旋转测量模块包括磁感应传感器,以检测第一和第二磁化强度。则可基于检测到的第一和第二磁化强度来获得偏心轮610、第一齿轮641或马达630的旋转。第一齿轮641的旋转与偏心轮610的旋转相同,马达630的旋转可基于预确定的比例转换为偏心轮610的旋转。在一些实施例中,第一磁化强度或第二磁化强度可能几乎为零。
在一些实施例中,控制器可获取磁感应传感器的检测结果,以基于检测到的第一和第二磁化强度来获得偏心轮610、第一齿轮641或马达630的旋转。
需要注意的是,上述旋转测量模块仅为示例,而不应被理解为对本发明的范围的限定。本发明的旋转测量模块可包括多种变形,且该多种变形均应被包含在本发明的范围内。
请参阅图11-12。图11是根据本发明另一个实施例的自动调节装置90的示意图。图12是图11中B部分的放大图。
根据图3-10的自动调节装置90与根据图11-12的自动调节装置90之间的主要区别包括:根据图11-12的自动调节装置90的驱动模块600包括液压驱动模块,该液压驱动模块替代偏心轮610或670、至少一个销620和马达630。在一些实施例中,如图3和5-6所示的导向滑座520被导向滑座540替代。导向滑座540可与导向滑座520相似,且导向滑座540和导向滑座520之间的微小区别可主要由将导向滑座540耦合至液压驱动模块的适应性调整导致。
液压驱动模块与导向滑座540耦合,并连通钻铤200内的流体(以下简称“内部流体”)或钻铤200外的流体(以下简称“外部流体”),以驱动导向滑座540沿滑槽511滑动。内部流体也可被认为是钻杆内的流体,外部流体也可被认为是钻杆外的流体。
在一些实施例中,液压驱动模块包括两个液压致动器650和阀门660。
在一些实施例中,两个液压致动器650中的每个包括本体部件651以及驱动部件652,本体部件651与钻铤200耦合。驱动部件652耦合至导向滑座540,并与本体部件651一起形成第一腔室653和第二腔室654。在一些实施例中,本体部件651固定至钻铤200。在一些实施例中,驱动部件652包括用于推动导向滑座540移动的推动部件;在一些实施例中,驱动部件652包括活塞。
阀门660包括与外部流体连通的第一端口661、与内部流体连通的第二端口662、使第一腔室653与外部或内部流体连通的第三端口663以及使第二腔室654与内部或外部流体连通的第四端口664。在一些实施例中,在第三端口663使第一腔室653与内部流体连通时,第四端口664使第二腔室654与外部流体连通;在第三端口663使第一腔室653与外部流体连通时,第四端口664使第二腔室654与内部流体连通。
在井下钻井操作期间,流体(如钻井流体,drilling fluid)通过钻杆从地表的泥浆池流向井下,且通过由钻杆和所述钻杆穿过的井壁(borehole well)形成的环形空间从钻头返回地表。从泥浆池流向井下的流体为内部流体,且从钻头返回的流体为外部流体。由于钻井操作中的能量损耗,内部流体的压力通常高于外部流体的压力。因此,利用内部流体与外部流体之间的压力差,两个液压致动器650的两个驱动部件652可被驱动来移动,且两个驱动部件652的移动驱动导向滑座540沿滑槽511滑动。在一些实施例中,两个驱动部件652的移动方向基本相同。
在一些实施例中,控制器可被用于控制阀门660,即阀门660基于来自控制器的指令来使第一腔室653与外部流体或内部流体连通,并使第二腔体654与内部流体或外部流体连通。
需要注意的是,为了简洁起见,仅示出了两个液压致动器650中的一者与阀门660的连接。
请参阅图13-14。图13示出了根据本发明再一个实施例的自动调节装置90的示意图,图14是图13中C部分的放大图。
根据图11-12的自动调节装置90与根据图13-14的自动调节装置90之间的主要区别包括:根据图13-14的自动调节装置90的液压驱动模块使用一个液压致动器690取代两个液压致动器650。液压致动器690与液压致动器650之间的主要区别包括:液压致动器690使用驱动部件655取代驱动部件652。
在一些实施例中,图11-12所示的导向滑座540被导向滑座550替代。导向滑座550可与导向滑座540相似,导向滑座550和导向滑座540之间的微小区别可由将导向滑座550耦合至液压致动器690的适应性调整导致。驱动部件655与导向滑座550耦合,并能够推动和拉动导向滑座550沿滑槽511滑动。类似地,驱动部件655被第一腔室653和第二腔室654内的流体驱动来移动。
需要注意的是,图11-14所示的液压驱动模块仅为示例,而不应理解为对本发明的范围的限定。本发明的液压驱动模块可包括多种变形,且该多种变形均应包含在本发明的范围内。例如,液压驱动模块可包括分别连接两个液压致动器650的两个阀门660。又例如,阀门660可为一个单阀或由多个阀门组成。再例如,液压致动器650的本体部件可包括活塞,且液压致动器650的驱动部件可包括一结构,该结构与如图12所示本体部件651相似。
请参照图3-15。图15示出了根据本发明一个实施例的自动调节定向钻井方法800的示意性流程图。自动调节定向钻井方法800包括步骤810和步骤820。
在步骤810中,通过驱动模块600产生驱动力,驱动模块600与导向滑座520、530、540或550耦合。导向滑座520、530、540或550设置在底座支架510的滑槽511内,底座支架510固定至钻铤200。钻铤200与驱动轴壳体100耦合。主动稳定器410固定至驱动轴壳体100且可移动地耦合至钻铤200。
在步骤820中,利用所述驱动力沿滑槽511滑动导向滑座520、530、540或550,以引起主动稳定器410和钻铤200之间的相对移动,并在驱动轴壳体100和钻铤200之间形成弯曲角度。
在根据图3-10的实施例中,驱动模块600包括具有凹槽611或671的偏心轮610或670、可滑动地设置在凹槽611或671上并固定至导向滑座520或530的至少一个销620、及耦合至偏心轮610或670并用于驱动偏心轮610或670旋转的马达630。在这些实施例中,步骤810包括:马达630旋转偏心轮610或670以产生驱动力,且步骤820包括:驱动力通过至少一个销620被传递给导向滑座520或530,以使导向滑座520或530沿滑槽511滑动,从而引起主动稳定器410和钻铤200之间的相对移动,并在驱动轴壳体100和钻铤200之间形成弯曲角度。
在一些实施例中,驱动模块600进一步包括耦合在马达630和偏心轮610或670之间的动力传动系统640,步骤810包括:马达630通过动力传动系统640旋转偏心轮610或670,以产生驱动力。
在参照图11-14所示实施例中,驱动模块600包括与导向滑座540或550耦合并与内部流体或外部流体连通的液压驱动模块。在该等实施例中,步骤810包括:液压驱动模块连通内部流体和外部流体以产生驱动力,且步骤820包括:利用液压驱动模块产生的驱动力,沿滑槽511滑动导向滑座540或550,以引起主动稳定器410和钻铤200之间的相对移动,并在驱动轴壳体100和钻铤200之间形成弯曲角度。
在一些实施例中,液压驱动模块包括至少一个液压致动器650和阀门660。该至少一个液压致动器650中的每一者包括与钻铤200耦合的本体部件651以及与导向滑座540或550耦合的驱动部件652或655。驱动部件652或655与本体部件651一起形成第一腔室653和第二腔室654。阀门660包括与外部流体连通的第一端口661、与内部流体连通的第二端口662、使第一腔室653与外部或内部流体连通的第三端口663以及使第二腔室654与内部或外部流体连通的第四端口664。在该等实施例中,步骤810包括:阀门660使第一腔室653与外部或内部流体连通,并使第二腔室654与内部或外部流体连通,以产生施加在驱动部件652或655上的驱动力,且步骤820包括:利用施加在驱动部件652或655上的驱动力,移动驱动部件652或655,以驱动与驱动部件652或655耦合的导向滑座540或550沿滑槽511滑动,从而引起主动稳定器410和钻铤200之间的相对移动,并在驱动轴壳体100和钻铤200之间形成弯曲角度。
根据本发明的实施例利用驱动模块600产生驱动力,并利用驱动力沿底座支架510的滑槽511滑动导向滑座520、530、540或550。由于底座支架510固定至钻铤200,导向滑座520、530、540或550与驱动轴壳体100耦合,且主动稳定器410固定至驱动轴壳体100并可移动地耦合至钻铤200,导向滑座的移动引起主动稳定器410和钻铤200之间的相对移动,并在驱动轴壳体100和钻铤200之间形成弯曲角度,由此将驱动轴300导向期望的方向。并且,在驱动模块600包括液压驱动模块来驱动导线轨座540或550沿滑槽511滑动的实施例中,自动调节装置90的电功率消耗很低。
虽然结合特定的具体实施方式对本发明进行了详细说明,但本领域的技术人员可以理解,对本发明可以作出许多修改和变型。因此,要认识到,权利要求书的意图在于覆盖在本发明真正构思和范围内的所有这些修改和变型。
Claims (16)
1.一种自动调节定向钻井装置,其特征在于,其包括:
驱动轴壳体;
钻铤,其与所述驱动轴壳体耦合;
驱动轴,其穿过所述驱动轴壳体和所述钻铤;
主动稳定器,其固定至所述驱动轴壳体且可移动地耦合至所述钻铤;
滑动组件,其包括固定至所述钻铤的底座支架以及耦合至所述驱动轴壳体的导向滑座,所述底座支架具有滑槽,所述导向滑座可滑动地设置在所述滑槽上;及
与所述导向滑座耦合的驱动模块,其用于驱动所述导向滑座沿所述滑槽滑动;
其中所述驱动模块包括:
偏心轮,其具有凹槽;
至少一个销,其可滑动地设置在所述凹槽中且固定至所述导向滑座;及
马达,其与所述偏心轮耦合并用于驱动该偏心轮旋转。
2.如权利要求1所述的装置,其特征在于,其进一步包括用于测量所述偏心轮或所述马达的旋转的旋转测量模块。
3.如权利要求1所述的装置,其特征在于,所述至少一个销包括两个销,且该两个销之间的相对距离基本固定。
4.如权利要求1所述的装置,其特征在于,所述驱动模块进一步包括耦合在所述马达和所述偏心轮之间的动力传动系统。
5.如权利要求4所述的装置,其特征在于,所述动力传动系统包括:
第一齿轮,其可旋转地耦合至所述钻铤且固定至所述偏心轮;及
第二齿轮,其耦合在所述马达和所述第一齿轮之间。
6.如权利要求1所述的装置,其特征在于,所述驱动轴与泥浆马达耦合。
7.如权利要求1所述的装置,其特征在于,所述驱动轴壳体通过球形接头以及连接销与所述钻铤耦合,所述连接销位于所述球形接头上,且与所述驱动轴壳体以及所述钻铤连接。
8.如权利要求1所述的装置,其特征在于,所述驱动轴通过轴承组件与所述驱动轴壳体耦合。
9.一种自动调节定向钻井装置,其特征在于,其包括:
驱动轴壳体;
钻铤,其与所述驱动轴壳体耦合;
驱动轴,其穿过所述驱动轴壳体和所述钻铤;
主动稳定器,其固定至所述驱动轴壳体且可移动地耦合至所述钻铤;
滑动组件,其包括固定至所述钻铤的底座支架以及耦合至所述驱动轴壳体的导向滑座,所述底座支架具有滑槽,所述导向滑座可滑动地设置在所述滑槽上;及
与所述导向滑座耦合的驱动模块,其用于驱动所述导向滑座沿所述滑槽滑动,所述驱动模块包括液压驱动模块,该液压驱动模块耦合至所述导向滑座,并连通所述钻铤内的流体和所述钻铤外的流体,以驱动所述导向滑座沿所述滑槽滑动。
10.如权利要求9所述的装置,其特征在于,所述液压驱动模块包括:
液压致动器,其包括与所述钻铤耦合的本体部件以及与所述导向滑座耦合的驱动部件,所述驱动部件与所述本体部件一起形成第一腔室和第二腔室;及
阀门,其包括与所述钻铤外的流体连通的第一端口、与所述钻铤内的流体连通的第二端口、使所述第一腔室与所述钻铤外或钻铤内的流体连通的第三端口以及使所述第二腔室与所述钻铤内或钻铤外的流体连通的第四端口。
11.如权利要求10所述的装置,其特征在于,所述本体部件相对所述钻铤固定,所述驱动部件包括活塞。
12.如权利要求9所述的装置,其特征在于,所述驱动轴与泥浆马达耦合。
13.如权利要求9所述的装置,其特征在于,所述驱动轴壳体通过球形接头以及连接销与所述钻铤耦合,所述连接销位于所述球形接头上,且与所述驱动轴壳体以及所述钻铤连接。
14.如权利要求9所述的装置,其特征在于,所述驱动轴通过轴承组件与所述驱动轴壳体耦合。
15.一种自动调节定向钻井方法,其特征在于,其包括:
通过驱动模块的马达旋转偏心轮产生驱动力,所述驱动模块与导向滑座耦合,所述导向滑座设置在底座支架的滑槽内,所述底座支架固定至钻铤,所述钻铤与驱动轴壳体耦合,主动稳定器固定至所述驱动轴壳体且可移动地耦合至所述钻铤,其中所述驱动模块包括所述偏心轮、至少一个销及所述马达,所述偏心轮具有凹槽,所述至少一个销可滑动地设置在所述凹槽中且固定至所述导向滑座,所述马达与所述偏心轮耦合并用于驱动该偏心轮旋转;及
通过所述至少一个销将所述驱动力传递给导向滑座,并利用所述驱动力沿所述滑槽滑动所述导向滑座,以引起所述主动稳定器和所述钻铤之间的相对移动,并在所述驱动轴壳体和所述钻铤之间形成弯曲角度。
16.一种自动调节定向钻井方法,其特征在于,其包括:
通过液压驱动模块产生驱动力,所述液压驱动模块耦合至导向滑座,并连通钻铤内的流体和所述钻铤外的流体,以驱动所述导向滑座沿滑槽滑动,所述导向滑座设置在底座支架的滑槽内,所述底座支架固定至钻铤,所述钻铤与驱动轴壳体耦合,主动稳定器固定至所述驱动轴壳体且可移动地耦合至所述钻铤;及
利用所述液压驱动模块产生的所述驱动力,沿所述滑槽滑动所述导向滑座,以引起所述主动稳定器和所述钻铤之间的相对移动,并在所述驱动轴壳体和所述钻铤之间形成弯曲角度。
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