CN109025820A - 一种全旋转液压内推靠式高造斜率旋转导向工具 - Google Patents
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Abstract
本发明主要属于旋转导向系统技术领域,具体涉及一种全旋转液压内推靠式高造斜率旋转导向工具。该全旋转液压内推靠式高造斜率旋转导向工具采用涡轮驱动的液压系统及发电机组件将压力泥浆的能量转化为液压能,通过液压方式为活塞提供动力,使得钻头获得的侧向力更大。同时采用铰接的方式,具备最佳的转向能力及更易实现高造斜率;液压活塞推靠所述下旋转外套内壁,而不是井壁,能够减小磨损;并且同一时刻仅推出一套推靠活塞组件,减少了不必要的工作,提高了活塞工作寿命。
Description
技术领域
本发明主要属于旋转导向系统技术领域,具体涉及一种全旋转液压内推靠式高造斜率旋转导向工具。
背景技术
旋转导向技术属于定向钻井领域,主要用于定向井、水平井、大位移井等三位轨迹井钻井。依靠自身高精度伺服控制机构和高精度姿态测量传感器,能够实时精确控制钻头的钻进方向,从而实现井眼轨迹的控制。
现有技术中,以贝克休斯公司的AutoTrak Curve旋转导向工具以及斯伦贝谢公司的PD Archer旋转导向工具为例。AutoTrak Curve旋转导向工具采用三套液压推靠油缸及其附属翼肋推靠井壁,采用三套高度集成的各自独立控制的电机泵液压模块总成,推靠力作用下使得导向工具上部发生整体弯曲变形,使得井眼轨迹轴向与导向工具轴向形成一个固定的角度,从而实现造斜。斯伦贝谢公司的PD Archer旋转导向工具采用泥浆压力差对活塞做功,推靠巴掌在不需要导向的过程中仍往复推靠井壁工作。
在实现本发明过程中,发明人发现现有技术中至少存在如下技术问题:
1)采用三套高度集成的各自独立控制的电机泵液压模块总成,其造价高昂且后期维修维护成本也高。
2)旋转导向工具上部弯曲消耗推靠力,同时推靠力造成的弯曲加重了上部钻柱的弯曲应力,在高曲率井眼中,上部钻具易发生交变疲劳破坏,对上部钻具金属材料强度要求高,并且推靠器推靠井壁,磨损较高;
3)旋转导向工具设置不旋转外套,该导向工具不易实现倒划眼操作以及存在卡钻的风险;
4)采用泥浆压力差对活塞做功,推靠力相对于液压方式输出力要小很多。
5)用于配流的盘阀为常开式结构,旋转导向工具推靠巴掌在不需要导向的过程中仍往复推靠井壁工作,导致活塞密封寿命更低。
发明内容
针对上述技术问题,本发明提供一种全旋转液压内推靠式高造斜率旋转导向工具,采用涡轮驱动的液压系统及发电机组件将压力泥浆的能量转化为液压能,通过液压方式为活塞提供动力,使得钻头获得的侧向力更大,更易实现高造斜率;推出的活塞推靠所述下旋转外套内壁,而不是井壁,能够减小磨损;并且同一时刻仅推出一套推靠活塞组件,减少了不必要的工作,提高了活塞工作寿命。
本发明是通过以下技术方案实现的:
一种全旋转液压内推靠式高造斜率旋转导向工具,从远离钻头一端到钻头一端的方向,所述旋转导向工具依次包括上支撑钻铤、中控钻铤、下旋转外套和导向钻头;
所述上支撑钻铤为通孔结构,在所述上支撑钻铤的内部设置有涡轮驱动的液压系统及发电机组件;涡轮驱动的液压系统及发电机组件包括一套液压系统和发电组件;所述液压系统用于将压力泥浆的能量转化为液压能,通过一套液压系统推动所有的液压推靠活塞组件工作;所述发电组件用于将压力泥浆的能量转化为电能,以提供电力。
进一步地,所述上支撑钻铤与所述中控钻铤的一端连接,所述涡轮驱动的液压系统及发电机组件轴向定位于所述中控钻铤的一端,所述中控钻铤的另一端通过万向节组件与钻头轴的一端铰接连接,所述导向钻头与所述钻头轴的另一端连接;
采用液压推动结合万向铰接的方式实现钻头方向控制,具体为:
所述液压推靠活塞组件设置于所述中控钻铤靠近所述钻头轴的一端,包括若干套推靠活塞组件,在所述一套液压系统的液压推动下,同一时刻仅推出一套推靠活塞组件,推出的活塞推靠所述下旋转外套内壁,所述下旋转外套定位于钻头轴上,结合所述万向节组件的铰接连接将推靠力传到到钻头实现控向。
进一步地,所述上支撑钻铤上设置上扶正器、所述下旋转外套上设置下扶正器。
进一步地,所述涡轮驱动的液压系统及发电机组件包括:
用于加速泥浆的涡轮定子导轮;
用于将隔离泥浆的外壳体;
涡轮转子,设置于所述外壳体一端的外部;
所述外壳体的另一端与泥浆导流体连接,所述泥浆导流体轴向定位于所述中控钻铤的一端;
设置于所述外壳体壳体内部的磁力耦合器转子、与所述磁力耦合器转子连接的发电机永磁转子、定位于所述外壳体内部的发电机电枢定子、液压油池、浸泡设置于所述液压油池内的液压泵、定位于所述液压泵上的高压导管、阀座。
进一步地,所述液压油池的周边设置有橡胶套, 利用橡胶套25的弹性变形,以保证液压泵的正常吸排油工作;
在所述外壳体上分布设置若干平衡孔,来自井上的压力泥浆通过外壳体上的所述平衡孔与所述橡胶套接触,以实现平衡所述外壳体内外压力。
进一步地,来自井上的压力泥浆在所述涡轮定子导轮的作用下加速冲刷所述涡轮转子转动,所述涡轮转子内孔中安装有磁铁且工作于泥浆环境,通过磁力耦合,将动力传递到所述磁力耦合器转子,旋转的磁力耦合器转子带动所述发电机永磁转子相对于所述发电机电枢定子转动,产生电力。
所述发电组件包括所述涡轮定子导轮、涡轮转子、所述磁力耦合器转子、所述发电机电枢定子和所述发电机永磁转子,用于将压力泥浆的能量转化为电能,以提供电力。
进一步地,所述发电机永磁转子通过联轴器驱动所述液压泵柱塞转子工作,以实现所述液压泵的吸排油工作;
所述液压泵通过所述高压导管的内孔将高压油导入所述阀座,所述阀座中的高压油道与高压导管的内孔联通,所述阀座中设置有电磁阀,通过控制电磁阀的打开,电磁阀中的高压孔与阀座中的高压油道联通,使得进入所述阀座中的高压液压油进入所述泥浆导流体的高压油道,然后进入贯穿所述中控钻铤的高压油道,推靠所述高压油道对应的活塞组件,同一时刻仅推出一套推靠活塞组件,推出的活塞推靠所述下旋转外套内壁,通过万向节以及位于所述下旋转外套上的下扶正器与井壁的接触支撑,将推靠力传到到钻头实现控向。
所述一套液压系统包括所述涡轮定子导轮、所述涡轮转子、所述磁力耦合器转子、所述发电机永磁转子、联轴器、所述液压泵、所述高压导管、所述阀座和所述泥浆导流体;所述一套液压系统用于将压力泥浆的能量转化为液压能,通过一套液压系统推动所有的液压推靠活塞组件工作。
进一步地,所述液压推靠活塞组件的数量具体为三套,每一套液压推靠活塞组件分别对应一路高压油道,通过控制电磁阀的打开与关闭状态,进而控制每一路高压油道的供油状态,以保证在同一时刻仅推出一套推靠活塞组件,其中,所述电磁阀为两位两通电磁阀。
进一步地,在所述下旋转外套的内壁设置内壁内衬套,活塞伸出推靠时的推靠位置为所述下旋转外套的内壁内衬套。
进一步地,来自井上的压力泥浆流经所述涡轮驱动的液压系统及发电机组件与所述上支撑钻铤之间的环状间隙经过所述泥浆导流体上的泥浆流道进入所述中控钻铤的中间通孔,最终流向钻头。
本发明的有益技术效果:
1)本发明提供的旋转导向工具,通过一套液压系统推动所有的液压推靠活塞组件工作;与现有技术中采用三套甚至更多各自独立控制的电机泵液压模块总成相比,能够大幅减少执行机构用的电机泵液压模块总成数量;同时,所需要的供电功率大为减小,通过所述发电组件将压力泥浆的能量转化为电能,提供不大于60W电力即可工作,供电系统也大幅简化。
2)采用铰接的方式,更易转向,同时上部钻具应力小;
3)所述下旋转外套能够相对井壁实现全旋转,导向工具易于实现倒划眼操作,不存在卡钻的风险;
4)推出的活塞推靠所述下旋转外套内壁,而不是井壁,能够减小磨损;
5)同一时刻仅推出一套推靠活塞组件,不需要在导向的过程中仍往复推靠井壁,减少了不必要的工作,提高了活塞工作寿命。
6)采用液压推动结合万向铰接的方式实现钻头方向控制,液压方式为活塞提供稳定的推力能源,使得钻头获得的侧向力更大,更易实现高造斜率;所述中控钻铤与钻头轴之间通过万向节组件连接,实现了测控钻铤与执行机构钻铤的万向铰接,使整个旋转导向机构具有更好的柔性和转向性,导向工具更易在高曲率井眼中控向偏转。
附图说明
图1为本发明实施例中全旋转液压内推靠式高造斜率旋转导向工具结构示意图;
图2为本发明实施例中全旋转液压内推靠式高造斜率旋转导向工具(隐藏后上支撑钻铤以及下旋转外套)结构示意图;
图3为本发明实施例中一种全旋转液压内推靠式高造斜率旋转导向工具结构(上支撑钻铤部分)示意图;
图4为本发明实施例中涡轮驱动的液压系统及发电机组件(图3中A-A剖面)结构示意图;
图5为本发明实施例中一种全旋转液压内推靠式高造斜率旋转导向工具结构(中控钻铤部分)示意图;
图6为图5中B-B剖面(包括测控单元)示意图;
图7为本发明实施例中一种全旋转液压内推靠式高造斜率旋转导向工具结构(下旋转外套及导向钻头部分)结构示意图;
图8为图7中E-E剖面(包括推靠活塞组件)示意图;
图9为图7中F-F剖面(包括高压油道及推靠活塞组件)示意图;
附图标记:1-下旋转外套、2-中控钻铤、3-测控单元、4-上支撑钻铤、5-上扶正器、6-下扶正器、7-导向钻头、8-涡轮驱动的液压系统及发电机组件、9-液压推靠活塞组件、10-万向节组件、11-钻头轴、12-涡轮定子导轮、13-涡轮转子、14-磁力耦合器转子、15-发电机电枢定子、16-发电机永磁转子、17-联轴器、18-外壳体、18.1-平衡孔、19-液压泵、20-高压导管、20.1-高压导管的内孔、21-液压油池、22-阀座、22.1-阀座中的高压油道、23-泥浆导流体、23.1-泥浆导流体中的泥浆流道、23.2-泥浆导流体中的高压油道、24-螺栓、25-橡胶套、26-电磁阀、2.1-高压油道、27-发电机整流稳压电路、28-电磁阀驱动与控制电路、29-传感器与导向控制电路、30-第一承压护板、31-第二承压护板、32-推靠活塞A、33-推靠活塞B、34-推靠活塞C、35-活塞密封、36-耐磨球头、37-活塞套、38内衬套。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细描述。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明,并不用于限定本发明。
相反,本发明涵盖任何由权利要求定义的在本发明的精髓和范围上做的替代、修改、等效方法以及方案。进一步,为了使公众对本发明有更好的了解,在下文对本发明的细节描述中,详尽描述了一些特定的细节部分。对本领域技术人员来说没有这些细节部分的描述也可以完全理解本发明。
现有技术中,以贝克休斯公司的AutoTrak Curve旋转导向工具为例,至少还存在以下技术问题:采用三套高度集成的各自独立控制的电机泵液压模块总成,其造价高昂且后期维修维护成本也高。以斯伦贝谢公司的PD Archer旋转导向工具为例至少还存在以下技术问题:采用泥浆压力差对活塞做功,推靠力小,且在含有砂粒的泥浆造成活塞密封工作寿命低。采用单轴稳定平台装置稳定配流盘阀,测控系统复杂。
有鉴于此,本发明实施例提供了一种全旋转液压内推靠式高造斜率旋转导向工具,图1为本发明实施例中一种全旋转液压内推靠式高造斜率旋转导向工具结构示意图;图2为本发明实施例中全旋转液压内推靠式高造斜率旋转导向工具(隐藏后上支撑钻铤以及下旋转外套)结构示意图。如图1-2所示:从远离钻头一端到钻头一端的方向,所述旋转导向工具依次包括上支撑钻铤4、中控钻铤2、下旋转外套1和导向钻头7;
所述上支撑钻铤4为通孔结构,所述上支撑钻铤4的内部设置有涡轮驱动的液压系统及发电机组件8,所述中控钻铤2上设置测控单元3,所述下旋转外套1定位于钻头轴11上,在具体的应用场景中,下旋转外套1通过键或者螺纹与钻头轴11连接;
涡轮驱动的液压系统及发电机组件8用于将压力泥浆的能量转化为液压能,推动液压推靠活塞组件9工作,并提供电力;
所述液压推靠活塞组件9设置于所述中控钻铤2靠近所述钻头轴11的一端,包括若干套推靠活塞组件,同一时刻仅推出一套推靠活塞组件,为了较小磨损,推出的活塞推靠所述下旋转外套1内壁以减小磨损,进而将推靠力传到到钻头实现控向。
所述上支撑钻铤4与所述中控钻铤2的一端连接,所述涡轮驱动的液压系统及发电机组件8轴向定位于所述中控钻铤2的一端,所述中控钻铤2的另一端通过万向节组件10与所述钻头轴11的一端连接,所述导向钻头7与所述钻头轴11的另一端连接。其中,万向节组件10的应用,使本发明实施例提供的旋转导向工具中测控钻铤与执行机构钻铤为铰接式的结构,使该旋转导向工具具有更好的柔性和转向性,使得活塞推靠力在控向偏转时,相对于贝克休斯的AutoTrak旋转导向工具,推靠力其钻具变形上消耗小,利用率更高,更易在高曲率井眼中控向偏转。并且,液压方式为活塞提供动力,使得钻头获得的侧向力更大,更易实现高造斜率。
在具体的应用场景中,所述上支撑钻铤4与所述中控钻铤2的一端采用螺纹连接,所述涡轮驱动的液压系统及发电机组件8通过若干螺栓轴向定位于中控钻铤一端的公螺纹端部,导向钻头7通过自身的石油公螺纹与钻头轴11下部的内孔母螺纹联接。
所述涡轮驱动的液压系统及发电机组件8轴向定位于所述中控钻铤2的一端,所述中控钻铤2的另一端通过万向节组件10与所述钻头轴11的一端连接,所述导向钻头7与所述钻头轴11的另一端连接。
在可选的实施方式中,所述上支撑钻铤4上设置上扶正器5、所述下旋转外套1上设置下扶正器6。
如图3-4所示,在具体的应用场景中,所述涡轮驱动的液压系统及发电机组件8包括:
用于加速泥浆的涡轮定子导轮12;
用于隔离泥浆的外壳体18,外壳体18能够将恶劣的泥浆与外壳体18内良好的润滑油环境隔离;
涡轮转子13,设置于所述外壳体18一端的外部,在具体的应用场景中,涡轮转子13可以通过合金轴承支撑于外壳体18上;
所述外壳体18的另一端与泥浆导流体23连接,所述泥浆导流体23轴向定位于所述中控钻铤2的一端;在具体的应用场景中,所述泥浆导流体23通过若干螺栓24轴向定位于所述中控钻铤2的一端的公螺纹端部。
设置于所述外壳体18壳体内部的磁力耦合器转子14、与所述磁力耦合器转子14连接的发电机永磁转子16 、定位于所述外壳体18内部的发电机电枢定子15、液压油池21、浸泡设置于所述液压油池21内的液压泵19、定位于所述液压泵19上的高压导管20、阀座22。
在具体的应用场景中,所述液压油池21的周边设置有橡胶套25, 利用橡胶套25的弹性变形,以保证液压泵19的正常吸排油工作;
在所述外壳体18上分布设置若干平衡孔18.1,来自井上的压力泥浆通过外壳体18上的所述平衡孔18.1与所述橡胶套25接触,以实现能够平衡所述外壳体18内外压力。
来自井上的压力泥浆在所述涡轮定子导轮12的作用下加速冲刷所述涡轮转子13转动,所述涡轮转子13内孔中安装有磁铁且工作于泥浆环境,外壳体18内设计有磁力耦合器转子14,该转子外圆周上安装有若干磁铁。通过磁力耦合,将动力传递到所述磁力耦合器转子14,旋转的磁力耦合器转子14带动所述发电机永磁转子16相对于所述发电机电枢定子15转动,产生电力。在具体的应用场景中,能够为整套旋转导向工具测量与控制系统如传感器与导向控制电路29提供电力,提供不大于60W电力)电力。
所述发电机永磁转子16通过联轴器17驱动所述液压泵19柱塞转子工作,以实现所述液压泵19的吸排油工作;
所述液压泵19通过所述高压导管20的内孔20.1将高压油导入所述阀座22,所述阀座中的高压油道22.1与高压导管20的内孔20.1联通,所述阀座22中设置有电磁阀26,通过控制电磁阀26的打开,电磁阀26中的高压孔与阀座中的高压油道22.1连通,使得进入所述阀座22中的高压液压油进入所述泥浆导流体23的高压油道23.2,然后进入贯穿所述中控钻铤2的高压油道2.1,推靠所述高压油道2.1对应的活塞组件,同一时刻仅推出一套推靠活塞组件,推出的活塞推靠所述下旋转外套1内壁,通过万向节10以及位于所述下旋转外套1上的下扶正器6与井壁的接触支撑,在杠杆作用下将推靠力传到钻头实现控向。
在具体的应用场景中,电磁阀26为常闭式的两位两通电磁阀。在具体的应用场景中,液压泵19可以为大功率定量柱塞泵
在可选的实施方式中,如图5-6所示,所述中控钻铤2上设置的测控单元3包括发电机整流稳压电路27、电磁阀驱动与控制电路28和传感器与导向控制电路29。发电机发出的三相交流电,通过发电机整流稳压电路27实现AC-DC、DCDC变换,为各测控电路提供直流稳定电源。
电磁阀驱动与控制电路28的作用:该电路能够按照导向控制策略的要求,为电磁阀提供驱动电力和控制电磁阀的开关时间等。从而控制活塞的伸出序列和伸出作用时间。
在具体应用场景中,为了保证较好的维修性,在所述中控钻铤2壳体远离钻头的一端设置若干第一承压护板30,在所述中控钻铤2壳体靠近钻头的一端设置若干个第二承压护板31;发电机整流稳压电路27和电磁阀驱动与控制电路28分别密封设置于所述第一承压护板30内,传感器与导向控制电路29密封设置于所述第二承压护板31内。
所述传感器与导向控制电路29包括姿态测量传感器、方位伽马传感器和导向控制电路,将传感器与导向控制电路29密封设置于所述第二承压护板31内,是为了保证传感器更接近钻头。在具体实施方式中,可以将姿态测量传感器、方位伽马传感器和导向控制电路沿中控钻铤2圆周成120°均布,且分别密封各自的承压护板(第二承压护板31)内。
在可选的实施方式中,所述液压推靠活塞组件9的数量具体为三套,每一套液压推靠活塞组件分别对应一路高压油道2.1,通过控制电磁阀26的打开与关闭状态,进而控制每一路高压油道2.1的供油状态,以保证在同一时刻仅推出一套推靠活塞组件。
如图7-9所示,所述液压推靠活塞组件9包括推靠活塞A32、推靠活塞B33、推靠活塞C34三套活塞组件,每一套推靠活塞组件均包括活塞密封35、耐磨球头36和活塞套37,每一套推靠活塞组件均对应一路高压油道2.1,活塞密封中的密封介质为高压油道2.1提供的润滑油,避免了现有技术中含有砂粒的泥浆造成活塞密封工作寿命低的技术问题,能够提高活塞密封的寿命。
在可选的实施方式中,在所述下旋转外套1的内壁设置内壁内衬套38,活塞伸出推靠时的推靠位置为所述下旋转外套1的内壁内衬套38。活塞伸出推靠时推靠下旋转外套的内壁内衬套,能够避免现有技术中推靠器推靠井壁,磨损较高的技术问题,本发明实施例提供的技术方案不直接推靠井壁,不与岩石强烈摩擦接触,使得推靠活塞球头磨损小,寿命更高。
来自井上的压力泥浆流经所述涡轮驱动的液压系统及发电机组件8与所述上支撑钻铤4之间的环状间隙经过所述泥浆导流体23上的泥浆流道23.1进入所述中控钻铤2的中间通孔,最终流向钻头。
在本发明的实施例中,采用一套由压力泥浆驱动的涡轮带动一套液压系统为所有的活塞提供液压推靠力,直接将压力泥浆的能量转化为液压能,推动活塞工作,能够大幅减少执行机构用的电机泵液压模块总成数量(在可选实施方式中,可以采用一套由压力泥浆驱动的涡轮带动一套液压系统为三套活塞提供液压推靠力)。由于将压力泥浆的能力直接转化为液压能,无需用电能驱动电机液压泵总成在产生液压能,因此,发电机仅需为系统测控电路提供不大于60W电力,供电功率也大为减小,本发明实施例仅需为测控单元提供不大于60W电力即可工作,供电系统也大幅简化。
Claims (10)
1.一种全旋转液压内推靠式高造斜率旋转导向工具,其特征在于,从远离钻头一端到钻头一端的方向,所述旋转导向工具依次包括上支撑钻铤(4)、中控钻铤(2)、下旋转外套(1)和导向钻头(7);
所述上支撑钻铤(4)为通孔结构,在所述上支撑钻铤(4)的内部设置有涡轮驱动的液压系统及发电机组件(8);所述涡轮驱动的液压系统及发电机组件(8)包括一套液压系统和发电组件;所述液压系统用于将压力泥浆的能量转化为液压能,通过一套液压系统推动所有的液压推靠活塞组件(9)工作;所述发电组件用于将压力泥浆的能量转化为电能,以提供电力。
2.根据权利要求1所述一种全旋转液压内推靠式高造斜率旋转导向工具,其特征在于,所述上支撑钻铤(4)与所述中控钻铤(2)的一端连接,所述涡轮驱动的液压系统及发电机组件(8)轴向定位于所述中控钻铤(2)的一端,所述中控钻铤(2)的另一端通过万向节组件(10)与钻头轴(11)的一端铰接连接,所述导向钻头(7)与所述钻头轴(11)的另一端连接;
采用液压推动结合万向铰接的方式实现钻头方向控制,具体为:
所述液压推靠活塞组件(9)设置于所述中控钻铤(2)靠近所述钻头轴(11)的一端,包括若干套推靠活塞组件,在所述一套液压系统的液压推动下,同一时刻仅推出一套推靠活塞组件,推出的活塞推靠所述下旋转外套(1)内壁,所述下旋转外套(1)定位于钻头轴(11)上,结合所述万向节组件(10)的铰接连接,将推靠力传到到钻头实现控向。
3.根据权利要求1所述一种全旋转液压内推靠式高造斜率旋转导向工具,其特征在于,所述上支撑钻铤(4)上设置上扶正器(5)、所述下旋转外套(1)上设置下扶正器(6)。
4.根据权利要求1所述一种全旋转液压内推靠式高造斜率旋转导向工具,其特征在于,所述涡轮驱动的液压系统及发电机组件(8)包括:
用于加速泥浆的涡轮定子导轮(12);
用于将隔离泥浆的外壳体(18);
涡轮转子(13),设置于所述外壳体(18)一端的外部;
所述外壳体(18)的另一端与泥浆导流体(23)连接,所述泥浆导流体(23)轴向定位于所述中控钻铤(2)的一端;
设置于所述外壳体(18)壳体内部的磁力耦合器转子(14)、与所述磁力耦合器转子(14)连接的发电机永磁转子(16 )、定位于所述外壳体(18)内部的发电机电枢定子(15)、液压油池(21)、浸泡设置于所述液压油池(21)内的液压泵(19)、定位于所述液压泵(19)上的高压导管(20)、阀座(22)。
5.根据权利要求4所述一种全旋转液压内推靠式高造斜率旋转导向工具,其特征在于,所述液压油池(21)的周边设置有橡胶套(25), 利用橡胶套25的弹性变形,以保证液压泵(19)的正常吸排油工作;
在所述外壳体(18)上分布设置若干平衡孔(18.1),来自井上的压力泥浆通过外壳体18上的所述平衡孔(18.1)与所述橡胶套(25)接触,以实现平衡所述外壳体(18)内外压力。
6.根据权利要求4所述一种全旋转液压内推靠式高造斜率旋转导向工具,其特征在于,来自井上的压力泥浆在所述涡轮定子导轮(12)的作用下加速冲刷所述涡轮转子(13)转动,所述涡轮转子(13)内孔中安装有磁铁且工作于泥浆环境,通过磁力耦合,将动力传递到所述磁力耦合器转子(14),旋转的磁力耦合器转子(14)带动所述发电机永磁转子(16)相对于所述发电机电枢定子(15)转动,产生电力。
7.根据权利要求6所述一种全旋转液压内推靠式高造斜率旋转导向工具,其特征在于,
所述发电机永磁转子(16)通过联轴器(17)驱动所述液压泵(19)柱塞转子工作,以实现所述液压泵(19)的吸排油工作;
所述液压泵(19)通过所述高压导管(20)的内孔(20.1)将高压油导入所述阀座(22),所述阀座(22)中的高压油道(22.1)与高压导管(20)的内孔(20.1)联通,所述阀座(22)中设置有电磁阀(26),通过控制电磁阀(26)的打开,电磁阀(26)中的高压孔与阀座中的高压油道(22.1)联通,使得进入所述阀座(22)中的高压液压油进入所述泥浆导流体(23)的高压油道(23.2),然后进入贯穿所述中控钻铤(2)的高压油道(2.1),推靠所述高压油道(2.1)对应的活塞组件,同一时刻仅推出一套推靠活塞组件,推出的活塞推靠所述下旋转外套(1)内壁,通过万向节(10)以及位于所述下旋转外套(1)上的下扶正器(6)与井壁的接触支撑,将推靠力传递到钻头实现控向。
8.根据权利要求7所述一种全旋转液压内推靠式高造斜率旋转导向工具,其特征在于,所述液压推靠活塞组件(9)的数量具体为三套,每一套液压推靠活塞组件分别对应一路高压油道(2.1),通过控制电磁阀(26)的打开与关闭状态,进而控制每一路高压油道(2.1)的供油状态,以保证在同一时刻仅推出一套推靠活塞组件,其中,所述电磁阀(26)为两位两通电磁阀。
9.根据权利要求7所述一种全旋转液压内推靠式高造斜率旋转导向工具,其特征在于,在所述下旋转外套(1)的内壁设置内壁内衬套(42),活塞伸出推靠时的推靠位置为所述下旋转外套(1)的内壁内衬套(42)。
10.根据权利要求4所述一种全旋转液压内推靠式高造斜率旋转导向工具,其特征在于,来自井上的压力泥浆流经所述涡轮驱动的液压系统及发电机组件(8)与所述上支撑钻铤(4)之间的环状间隙经过所述泥浆导流体(23)上的泥浆流道(23.1)进入所述中控钻铤(2)的中间通孔,最终流向钻头。
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