CN204877265U - 一种动态推靠式旋转导向钻井工具 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种动态推靠式旋转导向钻井工具，包括稳压平台单元、控制单元和偏置机构执行单元，稳压单元包括上涡轮发电机、电子仓和下涡轮发电机，所述的电子仓内部设有所需要的电子元件，所述的控制单元包括高位阀门和低位阀门，高位阀门和低位阀门具有相同直径，所述的偏置机构执行单元包括导向棱块、活塞缸和静止导向控制阀，所述的活塞缸外部设有导向棱块，本实用新型摩擦阻力小，利于井眼清洗，优化井身质量，降低卡钻风险，有利于延长位移；内部故障诊断和工具维护指示叫嚣了井下故障发生的概率减小了井下故障发生的概率；地面监控系统能改善对钻压、钻井泵的控制；可配套使用特制的PDC钻头，大幅度提高机械钻速。

Description

一种动态推靠式旋转导向钻井工具

技术领域

本实用新型涉及石油钻井器械技术领域，尤其涉及一种动态推靠式旋转导向钻井工具。

背景技术

随着钻井技术的进步,以控制井眼轨迹为目的的下部钻具组合发展迅速,在原来的普通增斜、降斜和稳斜钻具的基础上,发展并推广了多种类型的导向钻具、带偏心弯接头的防斜钻具、带柔性接头防斜钻具和两稳定器间变刚度的增斜钻具等多种新型下部钻具组合。20世纪末期研制出了旋转导向钻井系统,该系统完全抛开了传统的滑动导向方式,而以旋转导向钻进方式,自动、灵活地调整井斜和方位,大幅度地提高了钻井速度和钻井安全性,轨迹控制精度也非常高,因此完全适合开发特殊油气藏的超深井、大位移井、聪明井等特殊工艺井导向钻井的需要,同时也是满足闭环自动钻井发展需要的一种导向方式。目前，传统的钻井工具已不能满足复杂油藏开发的要求，由于复杂结构井的大量出现，要完成复杂井眼轨迹，尤其是真正实现井下闭环控制，必须研制更加灵活的全方位可调的井眼轨迹控制工具，其核心是能在工作状态下按照控制指令动作改变作用在钻头上的合力或改变钻具偏心程度的偏置导向机构。

发明内容

本实用新型提供了一种动态推靠式旋转导向钻井工具，摩擦阻力小，利于井眼清洗，优化井身质量，降低卡钻风险，有利于延长位移；内部故障诊断和工具维护指示叫嚣了井下故障发生的概率减小了井下故障发生的概率；地面监控系统能改善对钻压、钻井泵的控制；可配套使用特制的PDC钻头，大幅度提高机械钻速。

为解决上述技术问题，本申请实施例提供了一种动态推靠式旋转导向钻井工具，包括稳压平台单元、控制单元和偏置机构执行单元，所述的稳压单元包括上涡轮发电机、电子仓和下涡轮发电机，所述的上涡流发电机和下涡流发电机位于电子仓的两端，所述的电子仓内部设有所需要的电子元件，所述的控制单元包括高位阀门和低位阀门，高位阀门和低位阀门具有相同直径，所述的偏置机构执行单元包括导向棱块、活塞缸和静止导向控制阀，所述的活塞缸外部设有导向棱块。

作为本方案的优选实施例，所述的稳压平台单元上行设有钻铤和扶正器，所述的钻铤与有钻杆连接，钻铤外侧套设有扶正器。

作为本方案的优选实施例，所述的钻杆与地面监控系统相连接，所述的稳压平台单元与扶正器之间设有随钻测量系统。

作为本方案的优选实施例，所述的高位阀门由稳定平台控制轴带动，其上部设有高压阀孔，所述的低位阀门上开设有三个低压阀孔，其分别于偏执执行单元的3个导向棱块相连接。

作为本方案的优选实施例，所述的导向棱块随钻柱一起转动，三个导向棱块沿圆周方向均匀分布，即相互之间的夹角为120°。

作为本方案的优选实施例，所述的偏置机构执行单元下侧与钻头相连接，所述的电子仓内部设有内部故障诊断系统和工具维护指示系统。

，至少具有如下技术效果或优点：

摩擦阻力小，利于井眼清洗，优化井身质量，降低卡钻风险，有利于延长位移；内部故障诊断和工具维护指示叫嚣了井下故障发生的概率减小了井下故障发生的概率；地面监控系统能改善对钻压、钻井泵的控制；可配套使用特制的PDC钻头，大幅度提高机械钻速。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请实施的结构示意图；

图2是本申请实施控制单元的结构示意图；

图3是本申请实施控制单元的结构示意图；

图4是本申请实施偏置机构执行单元的结构示意图；

其中，1、稳压平台单元，2、控制单元，3、偏置机构执行单元，4、上涡轮发电机,5、电子仓，6、下涡轮发电机，7、高位阀门，8、低位阀门，9、活塞缸，10、导向棱块，11、钻铤，12、扶正器，13、钻杆，14、地面监控系统，15、随钻测量系统，16、井壁，17、钻头，18、稳定平台控制轴，19、高压阀孔，20、低压阀孔，21、静止导向控制阀。

具体实施方式

本实用新型提供了一种动态推靠式旋转导向钻井工具，摩擦阻力小，利于井眼清洗，优化井身质量，降低卡钻风险，有利于延长位移；内部故障诊断和工具维护减小了井下故障发生的概率；地面监控系统能改善对钻压、钻井泵的控制；可配套使用特制的PDC钻头，大幅度提高机械钻速。

为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。

如图1-图4所示，一种动态推靠式旋转导向钻井工具，包括稳压平台单元1、控制单元2和偏置机构执行单元3，所述的稳压单元1包括上涡轮发电机4、电子仓5和下涡轮发电机6，所述的上涡流发电机4和下涡流发电机6位于电子仓5的两端，所述的电子仓5内部设有所需要的电子元件，所述的控制单元2包括高位阀门7和低位阀门8，高位阀门7和低位阀门8具有相同直径，所述的偏置机构执行单元3包括导向棱块10、活塞缸9和静止导向控制阀21，所述的活塞缸9外部设有导向棱块10。

其中,在实际应用中，所述的稳压平台单元1上行设有钻铤11和扶正器12，所述的钻铤11与钻杆13连接，钻铤11外侧套设有扶正器12。

其中,在实际应用中，所述的钻杆13与地面监控系统14相连接，所述的稳压平台单元1与扶正器12之间设有随钻测量系统15。

其中,在实际应用中，所述的高位阀门7由稳定平台控制轴18带动，其上部设有高压阀孔19，所述的低位阀门8上开设有三个低压阀孔20，其分别于偏执执行单元3的3个导向棱块10相连接。

其中,在实际应用中，所述的导向棱块10随钻柱13一起转动，三个导向棱块10沿圆周方向均匀分布，即相互之间的夹角为120°。

其中,在实际应用中，所述的偏置机构执行单元3下侧与钻头17相连接，所述的电子仓5内部设有内部故障诊断系统和工具维护指示系统。

使用时高压阀孔19与低压阀孔20的某一个或者两个孔相通时，偏置执行单元3被推动使得导向棱柱10与井壁16相接处，通过二者的相互作用力对钻井方向的调整。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (6)

1.一种动态推靠式旋转导向钻井工具，包括稳压平台单元（1）、控制单元（2）和偏置机构执行单元（3），其特征在于，所述的稳压单元（1）包括上涡轮发电机（4）、电子仓（5）和下涡轮发电机（6），所述的上涡流发电机（4）和下涡流发电机（6）位于电子仓（5）的两端，所述的电子仓（5）内部设有所需要的电子元件，所述的控制单元（2）包括高位阀门（7）和低位阀门（8），高位阀门（7）和低位阀门（8）具有相同直径，所述的偏置机构执行单元（3）包括导向棱块（10）、活塞缸（9）和静止导向控制阀（21），所述的活塞缸（9）外部设有导向棱块（10）。

2.根据权利要求1所述的一种动态推靠式旋转导向钻井工具，其特征在于，所述的稳压平台单元（1）上行设有钻铤（11）和扶正器（12），所述的钻铤（11）与钻杆（13）连接，钻铤（11）外侧套设有扶正器（12）。

3.根据权利要求2所述的一种动态推靠式旋转导向钻井工具，其特征在于，所述的钻杆（13）与地面监控系统（14）相连接，所述的稳压平台单元（1）与扶正器（12）之间设有随钻测量系统（15）。

4.根据权利要求1所述的一种动态推靠式旋转导向钻井工具，其特征在于，所述的高位阀门（7）由稳定平台控制轴（18）带动，其上部设有高压阀孔（19），所述的低位阀门（8）上开设有三个低压阀孔（20），其分别于偏执执行单元（3）的3个导向棱块（10）相连接。

5.根据权利要求1所述的一种动态推靠式旋转导向钻井工具，其特征在于，所述的导向棱块（10）随钻柱（13）一起转动，三个导向棱块（10）沿圆周方向均匀分布，即相互之间的夹角为120°。

6.根据权利要求1所述的一种动态推靠式旋转导向钻井工具，其特征在于，所述的偏置机构执行单元（3）下侧与钻头（17）相连接，所述的电子仓（5）内部设有内部故障诊断系统和工具维护指示系统。