CN214118113U - 一种自行走自变向导向钻进系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种自行走自变向导向钻进系统，涉及一种适用于地质钻探、能源钻井、科学钻探和救援钻孔等技术领域的自行走自变向导向钻进系统，该钻具系统由泥浆循环组件、第一支撑组件、第一从动变向组件、第一行走组件、第二支撑组件、第二从动变向组件、第二行走组件、第三支撑组件、参数测控腔体、主动变向和定向组件及自平衡钻进组件组成；本实用新型使钻进系统能够在井内实现自主加压行走、自动变向和导向、近钻头原位监测、实时数据传输及对钻进系统的精准控制，是一种高度集成化、自动化的导向钻进系统，填补了井下扭矩自平衡有缆钻具系统行走给进和变向钻进方面的空白，应用范围广泛，具有重大意义。

Description

一种自行走自变向导向钻进系统

技术领域

本实用新型属于钻井工程机具技术领域，特别涉及一种适用于地质钻探、能源钻井、科学钻探和救援钻孔等技术领域的自行走自变向导向钻进系统。

背景技术

实用新型人提出的“一种井下扭矩自平衡有缆钻具系统”，专利号：CN201710082518.8，具有三大主要优点：一是取消钻机。近钻头驱动代替钻机的回转驱动，随钻泥浆循环代替地面泥浆泵循环，近钻头钻压调节系统代替了钻机大钩控制钻压；二是摆脱了对钻杆的深度依赖。以铠装缆管为主要传输介质，大大减少了起下钻时间，减少了钻具对井壁的扰动；三是实现了对井底原位测、实时传和精准控。可以随钻实时原位监测和获取到井下钻具的动态参数变化，更加符合智能化、简单化的要求。该技术尽管在理论和技术上有突破，但其自身还存在一些不足和应用的局限性，主要表现在只能竖直自重加压钻进，无法自主加压，不能实施定向钻进。

然而，随着世界对石油矿产开采率要求的提升，为尽可能资源利用率最大化，面对老油田的二次开发和新探明区块资源分布复杂等问题，超深大位移井、定向井、水平井、超薄油层水平井、多分枝井等复杂结构井等越来越多，迫切需要研发能够自主加压和自动定向的自平衡有缆钻具系统。但对于井下扭矩自平衡有缆钻具系统行走给进和变向钻进方面的研究仍属空白，因此，研究自行走自变向导向钻进系统对于拓展井下扭矩自平衡有缆钻具系统的应用范围具有重大意义。

实用新型内容

针对专利号为CN201710082518.8所存在不足，本实用新型的目的是提供一种自给进自变向导向钻进系统，使钻进系统能够在井内实现自主加压行走、自动变向和导向、近钻头原位监测、实时数据传输及对钻进系统的精准控制，是一种高度集成化、自动化的导向钻进系统。

本实用新型为实现上述目的采用的技术方案是：

一种自行走自变向导向钻进系统，该套钻进系统由泥浆循环组件、第一支撑组件、第一从动变向组件、第一行走组件、第二支撑组件、第二从动变向组件、第二行走组件、第三支撑组件、参数测控腔体、主动变向和定向组件及自平衡钻进组件组成。

其中泥浆循环组件包括PVC缆管衬套、缆管过渡接头、提引环、密封接头、石墨密封环弹簧、石墨密封环、螺旋叶片导正轴承、上螺旋叶片、上螺旋叶片活动支撑、螺旋叶片驱动电机、螺旋叶片驱动电机传扭轴、下螺旋叶片、下螺旋叶片活动支撑，所述PVC缆管衬套嵌套在缆管和缆管过渡接头之间，缆管、缆管衬套和缆管过渡接头采用过盈配合的方式；所述缆管过渡接头有细口段和粗口段，并设有中空通道粗口段外壁有环形槽；所述提引环为具有弹性的环状开口件，两头有螺栓孔，提引环套在缆管过渡接头的环形槽内，由螺栓和螺母将提引环和缆管过渡接头过盈配合；所述密封接头上部与缆管过渡接头固定配合，中间有一个通孔，周围分布多个通孔，其下部设有环形槽；所述石墨密封环弹簧和石墨密封环安装在密封接头下部的环形槽内，石墨密封环弹簧在上，石墨密封环在下，石墨密封环弹簧始终处于压缩状态；所述上螺旋叶片活动支撑上部与密封接头固定配合，中间有一通孔，周围分布多个通孔，并在其中上部设有环形平台；所述螺旋叶片导正轴承外圈与上螺旋叶片活动支撑过盈配合，内圈与上螺旋叶片过盈配合；所述上螺旋叶片顶部与石墨密封环滑动配合，上部设有环形平台，中间有一通孔，通孔内部有上下两组环形叶片；所述螺旋叶片驱动电机为中空电机，上部与上螺旋叶片活动支撑固定配合，转子上设置一对矩形键槽；所述螺旋叶片驱动电机传扭轴上部与上螺旋叶片固定配合，中间有一通孔，在其侧壁上有一对矩形键；所述下螺旋叶片上部与螺旋叶片驱动电机传扭轴固定配合，中间有一通孔，通孔内部有上下两组环形叶片；所述下螺旋叶片活动支撑上部与螺旋叶片驱动电机固定配合，中间有一通孔，周围分布多个通孔。

其中第一支撑组件包括第一支撑组件外壳、第一支撑组件高压细管、第一支撑组件高压微型泵、第一支撑组件弹性液力支撑块、第一支撑组件储能气囊，所述第一支撑组件外壳与下螺旋叶片活动支撑固定配合，中间有一通孔，内部有空腔；所述第一支撑组件高压细管为连接第一支撑组件高压微型泵和第一支撑组件弹性液力支撑块的高压细管；所述第一支撑组件高压微型泵的作用是将高压液体通过第一支撑组件高压细管泵入第一支撑组件弹性液力支撑块；所述第一支撑组件弹性液力支撑块安装于第一支撑组件外壳侧壁上的空腔里。

其中第二支撑组件和第三支撑组件的部件、部件间的连接方式及其功能与第一支撑组件相同，在此不再赘述，只对组件之间的连接方式进行说明，第二支撑组件外壳分别与第一行走组件第二行走内衬和第二从动变向组件过渡接头固定配合，第三支撑组件外壳分别与第二行走组件第二行走内衬和参数测控腔体固定配合。

其中第一从动变向组件包括第一从动变向组件过渡接头、第一从动变向组件同径弹簧胶管、第一从动变向组件变向球头限位、第一从动变向组件变向球头、第一从动变向组件变向中间接头、第一从动变向组件下接头，所述第一从动变向组件过渡接头与第一支撑组件外壳固定配合，中间有一通孔；所述最上部的第一从动变向组件同径弹簧胶管上部与第一从动变向组件过渡接头固定配合，其侧壁有多个环形槽；所述第一从动变向组件变向球头限位上部与第一从动变向组件同径弹簧胶管固定配合，中间有一通孔，通孔下部为一球面端；所述第一从动变向组件变向球头中部有一通孔，两端分为柱面端和球面端，其柱面端与第一从动变相组件过渡接头固定配合，其球面端与第一从动变向组件变向球头上限位的球面端和第一从动变向组件变向中间接头的球面端处于类球铰式的滑动配合，此外，球面端还有一对环形键，与第一从动变向组件变向中间接头球面端的一对键槽滑动配合；所述第一从动变向组件中间接头外壁上部与第一从动变向组件变向球头限位固定配合，中部有一通孔，通孔上部为一球面端，在其球面端设置有一对键槽；所述第一从动变向组件下接头置于第一从动变向组件最下部，其外壁上部与第一从动变向组件变向球头限位固定配合，中部有一通孔用于通过第一同径胶管长段，通孔上部为一球面端，在其球面端设置有一对键槽。

其中第二从动变向组件的部件、部件间的连接方式及其功能与第一从动变向组件相同，在此不再赘述，只对组件之间的连接方式进行说明，第二从动变向组件过渡接头与第二支撑组件外壳之间固定配合，第二从动变向组件下接头与第二行走组件第一行走内衬之间固定配合。

其中第一行走组件包括第一行走组件第一行走内衬、第一行走组件第一行走外壳、第一行走组件反向传压杆、第一行走组件反向传扭轴第一固定螺母、第一行走组件反向传扭轴、第一行走组件第一行走驱动电机、第一行走组件反向传扭轴第二固定螺母、第一行走组件电机双接头、第一行走组件传扭轴第一固定螺母、第一行走组件第二行走驱动电机、第一行走组件传扭轴、第一行走组件传压杆、第一行走组件传扭轴第二固定螺母、第一行走组件第二行走外壳、第一行走组件第二行走内衬；所述第一行走组件第一行走内衬上部与第一从动变向组件下接头固定连接，中间有一通孔；所述第一行走组件第一行走外壳为一中空管件，上部与第一行走组件第一行走内衬径向滑动配合，下部固定在第一行走组件第一行走驱动电机上，顶部外壁进行锥形切口处理；所述第一行走组件反向传压杆上部与第一行走组件第一行走内衬固定配合，中间有一通孔，外壁是公螺纹；所述第一行走组件反向传扭轴为中空管件，外壁设有一对矩形键，内壁为一段母螺纹，其内壁与第一行走组件反向传压杆外壁进行公母螺纹配合；所述第一行走组件第一行走驱动电机为中空电机，上部与第一行走组件第一行走外壳固定连接，转子内壁有一对矩形键槽；所述第一行走组件反向传扭轴第一固定螺母和第一行走组件反向传扭轴第二固定螺母分别固定第一行走组件反向传扭轴的上端和下端；所述第一行走组件电机双接头为一中空管件；所述第一行走组件第二行走驱动电机为中空电机，上部与第一行走组件电机双接头固定配合，转子内壁有一对矩形键槽；所述第一行走组件传扭轴为中空管件，外壁设有一对矩形键，内壁为一段母螺纹；所述第一行走组件传压杆下部与第一行走组件第二行走内衬固定配合，中间有一通孔，外壁是公螺纹，其外壁与第一行走组件传扭轴的内壁母螺纹进行公母螺纹配合；所述第一行走组件传扭轴第一固定螺母和第一行走组件传扭轴第二固定螺母分别固定第一行走组件传扭轴的上端和下端；所述第一行走组件第二行走外壳为一中空管件，上部与第一行走组件第二行走驱动电机固定连接，下部与第一行走组件第二行走内衬径向滑动配合，底部外壁进行锥形切口处理；所述第一行走组件第二行走内衬上部与第一行走组件传压杆固定连接，中间有一通孔。

其中第二行走组件的部件、部件间的连接方式及其功能与第一行走组件相同，在此不再赘述，只对组件之间的连接方式进行说明，第二行走组件第一行走内衬与第二从动变向组件下接头之间固定配合，第二行走组件第二行走内衬与第三支撑组件外壳之间固定配合。

其中参数测控腔体为一中空管件，上部与第三支撑组件外壳固定配合，参数测控腔体内部有环形空腔。

其中主动变向和定向组件包括变角电机双接头、伺服变向调角电机、变角电机下接头、变角电机轴保护推力轴承内限位、变角电机轴保护推力轴承、变角电机轴保护推力轴承外限位、变角电机上接头、伺服变向电机、变向电机接头、变向接头、变向筋调节头、变向筋、变向过渡接头、主动变向和定向组件同径弹簧胶管、主动变向球头限位、主动变向球头、主动变向球头下接头、调压电机上接头；所述变角电机双接头为一空心管件，上部与参数测控腔体固定配合；所述伺服变向调角电机为一中空电机，上部与变角电机双接头固定配合；所述变角电机下接头为一空心管件，上部与伺服变向调角电机固定配合，下部设有环形阶梯；所述变角电机上接头上部与伺服变向调角电机的转子固定配合，中部有一通道，在变角电机上接头设有环形阶梯；所述变角电机轴保护推力轴承内限位是一中空管件，内壁设有一环形阶梯，与变角电机上接头的环形阶梯固定配合；所述变角电机轴保护推力轴承外圈坐在变角电机下接头的环形阶梯上，其内圈坐在变角电机上接头的环形阶梯上；所述变角电机轴保护推力轴承外限位为中空环形件，固定在变角电机下接头上；伺服变向电机为空心电机；所述变向电机接头上部与伺服变向电机定子固定配合，中间有一通道，变向电机接头内壁与变向接头外壁滑动配合，在变向电机接头中部通孔两侧还设有两对通孔；所述变向接头上部与伺服变向电机转子固定配合，中间有一通孔，在其外壁上设有环形阶梯，且该环形阶梯在周向具有不同高度，变向筋调节头侧壁有一凸起钩挂在变向接头的环形阶梯上，由于变向筋的拉力，变向筋调节头始终和变向接头在环形阶梯处滑动配合；所述变向筋调节头为一在侧壁有一个凸起的中空管件，安装在变向电机接头中间通道两边的通孔里，侧壁的凸起始终和变向接头的环形阶梯滑动配合，变向筋调节头中部通孔设有一环形阶梯；所述变向筋为刚性连接件，上部与变向筋调节头固定配合，下部与变向球头限位固定配合；所述变向过渡接头上部与变向电机接头固定配合，中间有一通孔，上表面与变向接头下表面滑动配合，中间通道周围还分布两组通孔；所述主动变向和定向组件同径弹簧胶管上部与变向过渡接头固定配合，其侧壁有多个环形槽；所述主动变向球头限位上部与主动变向和定向组件同径弹簧胶管固定配合，中间有一通孔，通孔下部为一球面端，通孔周围还分布两组通孔；所述主动变向球头中部有一通孔用于通过第三泥浆通道，两端分为柱面端和球面端，其柱面端与变向过渡接头固定配合，其球面端与主动变向球头限位的球面端和主动变向球头下接头的球面端处于类球铰式的滑动配合，此外，球面端还有一对环形键，与主动变向球头下接头球面端的一对键槽滑动配合；所述主动变向球头下接头外壁上部与主动变向球头限位固定配合，中部有一通孔，通孔上部为一球面端，在其球面端设置有一对键槽；所述调压电机上接头上部与主动变向球头下接头固定配合，中间有一通孔用于通过滑动管，通孔内壁上设有一个矩形键。

其中自平衡钻进组件的作用是实现对岩石的自平衡双向回转钻进、对内外钻头压力和转速的调节以及近钻头各参数的原位监测，与其他组件的连接关系：调压电机定子与主动变向与定向组件的调压电机上接头固定配合；滑动管外壁有键槽，与调压电机上接头内壁的键进行滑键配合；第一泥浆通道上表面与泥浆循环组件下表面滑动接触配合。

本实用新型的有益效果：

1、本实用新型使钻进系统能够在井内实现自主加压行走、自动变向和导向、近钻头原位监测、实时数据传输及对钻进系统的精准控制，是一种高度集成化、自动化的导向钻进系统。

2、本实用新型填补了井下扭矩自平衡有缆钻具系统行走给进和变向钻进方面的空白，应用范围广泛，具有重大意义。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，本实用新型示意性实施例及其说明用于理解本实用新型，并不构成本实用新型的不当限定，在附图中：

图1是本实用新型所提出的一种自行走自变向导向钻进系统的总装截面示意图；

图2是本实用新型所提出的一种自行走自变向导向钻进系统的泥浆循环组件截面示意图；

图3是本实用新型所提出的一种自行走自变向导向钻进系统的第一、二、三支撑组件截面示意图；

图4是本实用新型所提出的一种自行走自变向导向钻进系统的第一、二、三支撑组件俯视图；

图5是本实用新型所提出的一种自行走自变向导向钻进系统的第一、二从动变向组件截面示意图；

图6是本实用新型所提出的一种自行走自变向导向钻进系统的第一、二行走组件截面示意图；

图7是本实用新型所提出的一种自行走自变向导向钻进系统的参数测控腔体截面示意图；

图8是本实用新型所提出的一种自行走自变向导向钻进系统的主动变向和定向组件截面示意图；

图9是本实用新型所提出的一种自行走自变向导向钻进系统配套的自平衡钻进组件截面示意图；

图10是本实用新型所提出的一种自行走自变向导向钻进系统主动变向效果图；

图11是本实用新型所提出的一种自行走自变向导向钻进系统主动变向后在变向部位的截面示意图。

图中各标记如下：1-泥浆循环组件；2-第一支撑组件；3-第一从动变向组件；4-第一行走组件；5-第二支撑组件；6-第二从动变向组件；7-第二行走组件；8-第三支撑组件；9-参数测控腔体；10-主动变向和定向组件；11- 自平衡钻进组件；101-PVC缆管衬套；102-缆管过渡接头；103-提引环；104- 密封接头；105-石墨密封环弹簧；106-石墨密封环；107-螺旋叶片导正轴承； 108-上螺旋叶片；109-上螺旋叶片活动支撑；110-螺旋叶片驱动电机；111- 螺旋叶片驱动电机传扭轴；112-下螺旋叶片；113-下螺旋叶片活动支撑；201- 第一支撑组件外壳；202-第一支撑组件高压细管；203-第一支撑组件高压微型泵；204-第一支撑组件弹性液力支撑块；205-第一支撑组件储能气囊；301- 第一从动变向组件过渡接头；302-第一从动变向组件同径弹簧胶管；303-第一从动变向组件变向球头限位；304-第一从动变向组件变向球头；305-第一从动变向组件变向中间接头；306-第一从动变向组件下接头；401-第一行走组件第一行走内衬；402-第一行走组件第一行走外壳；403-第一行走组件反向传压杆；404-第一行走组件反向传扭轴第一固定螺母；405-第一行走组件反向传扭轴；406-第一行走组件第一行走驱动电机；407-第一行走组件反向传扭轴第二固定螺母；408-第一行走组件电机双接头；409-第一行走组件传扭轴第一固定螺母；410-第一行走组件第二行走驱动电机；411-第一行走组件传扭轴；412-第一行走组件传压杆；413-第一行走组件传扭轴第二固定螺母；414-第一行走组件第二行走外壳；415-第一行走组件第二行走内衬；501- 第二支撑组件外壳；502-第二支撑组件高压细管；503-第二支撑组件高压微型泵；504-第二支撑组件弹性液力支撑块；505-第二支撑组件储能气囊；601- 第二从动变向组件过渡接头；602-第二从动变向组件同径弹簧胶管；603-第二从动变向组件变向球头限位；604-第二从动变向组件变向球头；605-第二从动变向组件变向中间接头；606-第二从动变向组件下接头；701-第二行走组件第一行走内衬；702-第二行走组件第一行走外壳；703-第二行走组件反向传压杆；704-第二行走组件反向传扭轴第一固定螺母；705-第二行走组件反向传扭轴；706-第二行走组件第一行走驱动电机；707-第二行走组件反向传扭轴第二固定螺母；708-第二行走组件电机双接头；709-第二行走组件传扭轴第一固定螺母；710-第二行走组件第二行走驱动电机；711-第二行走组件传扭轴；712-第二行走组件传压杆；713-第二行走组件传扭轴第二固定螺母；714-第二行走组件第二行走外壳；715-第二行走组件第二行走内衬；801- 第三支撑组件外壳；802-第三支撑组件高压细管；803-第三支撑组件高压微型泵；804-第三支撑组件弹性液力支撑块；805-第三支撑组件储能气囊；1001- 变角电机双接头；1002-伺服变向调角电机；1003-变角电机下接头；1004-变角电机轴保护推力轴承内限位；1005-变角电机轴保护推力轴承；1006-变角电机轴保护推力轴承外限位；1007-变角电机上接头；1008-伺服变向电机； 1009-变向电机接头；1010-变向接头；1011-变向筋调节头；1012-变向筋； 1013-变向过渡接头；1014-主动变向和定向组件同径弹簧胶管；1015-主动变向球头限位；1016-主动变向球头；1017-主动变向球头下接头；1018-调压电机上接头；1101-第一泥浆通道；1102-第一同径胶管长段；1103-第二泥浆通道；1104-第二同径胶管长段；1105-第三泥浆通道；1106-内钻头轴上连接传压组件同径弹簧胶管；1107-滑动管；1108-调压电机；

具体实施方式

为了更清楚地说明本实用新型，下面结合优选实施例和附图对本实用新型做进一步的说明。本领域技术人员应当理解。下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本实用新型的保护范围。为了避免混淆本实用新型的实质，公知的方法、过程、流程、元件和电路并没有详细叙述。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”、“第三”仅同于描述目的，限定有“第一”、“第二”、“第三”的特征并不表示任何顺序、数量或者重要性，而是用来区分不同的组成部分。

本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

如图1至图11所示，本实用新型提出的一种自行走自变向导向钻进系统由泥浆循环组件1、第一支撑组件2、第一从动变向组件3、第一行走组件4、第二支撑组件5、第二从动变向组件6、第二行走组件7、第三支撑组件8、参数测控腔体9、主动变向和定向组件10及自平衡钻进组件11组成。

其中泥浆循环组件1包括PVC缆管衬套101、缆管过渡接头102、提引环 103、密封接头104、石墨密封环弹簧105、石墨密封环106、螺旋叶片导正轴承107、上螺旋叶片108、上螺旋叶片活动支撑109、螺旋叶片驱动电机110、螺旋叶片驱动电机传扭轴111、下螺旋叶片112和下螺旋叶片活动支撑113，所述PVC缆管衬套101嵌套在缆管和缆管过渡接头102之间，用于保护缆管，缆管、缆管衬套101和缆管过渡接头102之间采用过盈配合的方式，同时PVC 缆管衬套101还具有密封的作用；所述缆管过渡接头102有细口段和粗口段，并设有中空通道，细口段用于安装PVC缆管衬套101以及上部的缆管，粗口段外壁有环形槽；所述提引环103为具有弹性的环状开口件，两头有螺栓孔，提引环103套在缆管过渡接头102的环形槽内，由螺栓和螺母将提引环103 和缆管过渡接头102过盈配合，提引环103的作用是连接提引设备；所述密封接头104上部与缆管过渡接头102固定配合，中间有一个通孔，用于泥浆的通道，周围分布多个通孔，用于缆线的通道，密封接头104的作用是将该套钻具系统的泥浆通道和缆线通道分开，其下部设有环形槽；所述石墨密封环弹簧105和石墨密封环106安装在密封接头104下部的环形槽内，石墨密封环弹簧105在上，石墨密封环106在下，石墨密封环弹簧105始终处于压缩状态；所述上螺旋叶片活动支撑109上部与密封接头104固定配合，中间有一通孔，用于通过上螺旋叶片108，并对上螺旋叶片108进行活动支撑，周围分布多个通孔，用于缆线的通道，并在其中上部设有用于安装螺旋叶片导正轴承107的环形平台；所述螺旋叶片导正轴承107外圈与上螺旋叶片活动支撑109过盈配合，内圈与上螺旋叶片108过盈配合；所述上螺旋叶片108 顶部与石墨密封环106滑动配合，上部设有用于安装螺旋叶片导正轴承107 的环形平台，中间有一通孔，用于泥浆的通道，通孔内部有上下两组环形叶片，上螺旋叶片108的作用是将孔底泥浆向上抽吸；所述螺旋叶片驱动电机 110为中空电机，上部与上螺旋叶片活动支撑109固定配合，转子上设置一对矩形键槽，用于驱动螺旋叶片驱动电机传扭轴111，进而驱动上螺旋叶片108 和下螺旋叶片112的旋转；所述螺旋叶片驱动电机传扭轴111上部与上螺旋叶片108固定配合，中间有一通孔用于泥浆的通道，在其侧壁上有一对矩形键，螺旋叶片驱动电机110的作用是将扭矩传递给上螺旋叶片108和下螺旋叶片112；所述下螺旋叶片112上部与螺旋叶片驱动电机传扭轴111固定配合，中间有一通孔，用于泥浆的通道，通孔内部有上下两组环形叶片，下螺旋叶片112的作用是将孔底泥浆向上抽吸；所述下螺旋叶片活动支撑113上部与螺旋叶片驱动电机110固定配合，中间有一通孔，用于通过下螺旋叶片112，并对下螺旋叶片112进行活动支撑，周围分布多个通孔，用于缆线的通道。

其中第一支撑组件2包括第一支撑组件外壳201、第一支撑组件高压细管 202、第一支撑组件高压微型泵203、第一支撑组件弹性液力支撑块204、第一支撑组件储能气囊205，所述第一支撑组件外壳201与下螺旋叶片活动支撑 113固定配合，中间有一通孔用于通过第一泥浆通道1101，内部有空腔用于安装第一支撑组件高压细管202、第一支撑组件高压微型泵203、第一支撑组件弹性液力支撑块204和第一支撑组件储能气囊205；所述第一支撑组件高压细管202为连接第一支撑组件高压微型泵203和第一支撑组件弹性液力支撑块204的高压细管；所述第一支撑组件高压微型泵203的作用是将高压液体通过第一支撑组件高压细管202泵入第一支撑组件弹性液力支撑块204；所述第一支撑组件弹性液力支撑块204安装于第一支撑组件外壳201侧壁上的空腔里，当第一支撑组件高压微型泵203的高压液体泵入其中后，第一支撑组件弹性液力支撑块204膨胀并与井壁紧密接触，当液体撤走后又恢复当前状态；所述第一支撑组件储能气囊205用于给第一支撑组件高压微型泵203储存液压能；第一支撑组件高压细管202、第一支撑组件高压微型泵203、第一支撑组件弹性液力支撑块204、第一支撑组件储能气囊205一共有N组，呈 360°/N均匀环绕分布在第一支撑组件外壳201的内部腔体中，本实用新型以三组为例进行说明。

其中第二支撑组件5和第三支撑组件8的部件、部件间的连接方式及其功能与第一支撑组件2相同，在此不再赘述，只对组件之间的连接方式进行说明，第二支撑组件外壳501分别与第一行走组件第二行走内衬415和第二从动变向组件过渡接头601固定配合，第三支撑组件外壳501分别与第二行走组件第二行走内衬715和参数测控腔体9固定配合。

其中第一从动变向组件3包括第一从动变向组件过渡接头301、第一从动变向组件同径弹簧胶管302、第一从动变向组件变向球头限位303、第一从动变向组件变向球头304、第一从动变向组件变向中间接头305、第一从动变向组件下接头306，所述第一从动变向组件过渡接头301与第一支撑组件外壳 201固定配合，中间有一通孔用于通过第一同径胶管长段1102；所述最上部的第一从动变向组件同径弹簧胶管302上部与第一从动变向组件过渡接头301 固定配合，其侧壁有多个环形槽，用于方便在钻具变向时进行弯曲变形，并对内部结构进行保护；所述第一从动变向组件变向球头限位303上部与第一从动变向组件同径弹簧胶管302固定配合，中间有一通孔用于通过第一从动变向组件变向球头304，通孔下部为一球面端；所述第一从动变向组件变向球头303中部有一通孔用于通过第一同径胶管长段1102，两端分为柱面端和球面端，其柱面端与第一从动变相组件过渡接头301固定配合，第一从动变向组件变向球头限位303的球面端和第一从动变向组件变向中间接头305的球面端处于类球铰式的滑动配合，此外，球面端还有一对环形键，与第一从动变向组件变向中间接头305球面端的一对键槽滑动配合，对其运动方向进行限定，使第一从动变向组件变向球头304只能以球面中心为圆心在键所在平面做周向旋转运动；所述第一从动变向组件中间接头305外壁上部与第一从动变向组件变向球头限位303固定配合，中部有一通孔用于通过第一同径胶管长段1102，通孔上部为一球面端，在其球面端设置有一对键槽；所述第一从动变向组件下接头306置于第一从动变向组件3最下部，其外壁上部与第一从动变向组件变向球头限位303固定配合，中部有一通孔用于通过第一同径胶管长段1102，通孔上部为一球面端，在其球面端设置有一对键槽，其作用与第一从动变向组件变向中间接头305类似，由于要与第一行走组件4连接，下部结构有所不同；下面就第一从动变向组件3的组合方式进行进一步详细说明，第一从动变向组件同径弹簧胶管302、第一从动变向组件变向球头限位303、第一从动变向组件变向球头304和第一从动变向组件变向中间接头 305依次组合构成一组变向组，在此称第一变向组，其中最下部的第一从动变向组件同径弹簧胶管302、第一从动变向组件变向球头限位303、第一从动变向组件变向球头304和第一从动变向组件下接头306依次组合构成另外一组特殊的变向组，在此称第一底部变向组，第一从动变向组件3由第一从动变向组件过渡接头301、N个第一变向组和一个第一底部变向组依次组合构成，第一从动变向组件变向中间接头305和第一从动变向组件下接头306球面端的键槽在安装时在水平面上呈360°/(N+1)的角度，随着变向组的个数N的增加，第一从动变向组件3的变向效果会更加好，当N增加到一定数量可实现无级变向，本实用新型以N＝2为例进行描述和说明。

其中第二从动变向组件6的部件、部件间的连接方式及其功能与第一从动变向组件3相同，在此不再赘述，只对组件之间的连接方式进行说明，第二从动变向组件过渡接头601与第二支撑组件外壳501之间固定配合，第二从动变向组件下接头606与第二行走组件第一行走内衬701之间固定配合。

其中第一行走组件4包括第一行走组件第一行走内衬401、第一行走组件第一行走外壳402、第一行走组件反向传压杆403、第一行走组件反向传扭轴第一固定螺母404、第一行走组件反向传扭轴405、第一行走组件第一行走驱动电机406、第一行走组件反向传扭轴第二固定螺母407、第一行走组件电机双接头408、第一行走组件传扭轴第一固定螺母409、第一行走组件第二行走驱动电机410、第一行走组件传扭轴411、第一行走组件传压杆412、第一行走组件传扭轴第二固定螺母413、第一行走组件第二行走外壳414、第一行走组件第二行走内衬415；所述第一行走组件第一行走内衬401上部与第一从动变向组件下接头306固定连接，中间有一通孔用于通过第二泥浆通道1103；所述第一行走组件第一行走外壳402为一中空管件，上部与第一行走组件第一行走内衬401径向滑动配合，下部固定在第一行走组件第一行走驱动电机 406上，顶部外壁进行锥形切口处理，其目的是刮掉在第一行走组件第一行走内衬401外壁积累的泥皮和碎渣，防止卡死；所述第一行走组件反向传压杆 403上部与第一行走组件第一行走内衬401固定配合，中间有一通孔用于通过第二泥浆通道1103，外壁是公螺纹；所述第一行走组件反向传扭轴405为中空管件，外壁设有一对矩形键，内壁为一段母螺纹，其内壁与第一行走组件反向传压杆403外壁进行公母螺纹配合；所述第一行走组件第一行走驱动电机406为中空电机，上部与第一行走组件第一行走外壳402固定连接，转子内壁有一对矩形键槽，用于与第一行走组件反向传扭轴405进行键配合，第一行走组件第一行走驱动电机406将扭矩通过键传递给第一行走组件反向传扭轴405；所述第一行走组件反向传扭轴第一固定螺母404和第一行走组件反向传扭轴第二固定螺母407分别固定第一行走组件反向传扭轴405的上端和下端，防止第一行走组件反向传扭轴405与第一行走组件第一行走驱动电机 406在径向有相对运动；所述第一行走组件电机双接头408为一中空管件，用于将第一行走组件第一行走驱动电机406和第一行走组件第二行走驱动电机 410固定连接在一起；所述第一行走组件第二行走驱动电机410为中空电机，上部与第一行走组件电机双接头408固定配合，转子内壁有一对矩形键槽，用于与第一行走组件传扭轴411进行键配合，第一行走组件第二行走驱动电机410将扭矩通过键传递给第一行走组件传扭轴411；所述第一行走组件传扭轴411为中空管件，外壁设有一对矩形键，内壁为一段母螺纹；所述第一行走组件传压杆412下部与第一行走组件第二行走内衬415固定配合，中间有一通孔用于通过第二泥浆通道1103，外壁是公螺纹，其外壁与第一行走组件传扭轴411的内壁母螺纹进行公母螺纹配合，用于将压力传递给第一行走组件第二行走内衬415；所述第一行走组件传扭轴第一固定螺母409和第一行走组件传扭轴第二固定螺母413分别固定第一行走组件传扭轴411的上端和下端，防止第一行走组件传扭轴411与第一行走组件第二行走驱动电机410在径向有相对运动；所述第一行走组件第二行走外壳414为一中空管件，上部与第一行走组件第二行走驱动电机410固定连接，下部与第一行走组件第二行走内衬415径向滑动配合，底部外壁进行锥形切口处理，其目的是刮掉在第一行走组件第二行走内衬415外壁积累的泥皮和碎渣，防止卡死；所述第一行走组件第二行走内衬415上部与第一行走组件传压杆412固定连接，中间有一通孔用于通过第二泥浆通道1103。

其中第二行走组件7的部件、部件间的连接方式及其功能与第一行走组件4相同，在此不再赘述，只对组件之间的连接方式进行说明，第二行走组件第一行走内衬701与第二从动变向组件下接头606之间固定配合，第二行走组件第二行走内衬715与第三支撑组件外壳801之间固定配合。

其中参数测控腔体9为一中空管件，上部与第三支撑组件外壳801固定配合，中间通道用于通过第三泥浆通道1105，周围分布多个通孔用于通过缆线，参数测控腔体内部有环形空腔，用于安装随钻测量的仪器。

其中主动变向和定向组件10包括变角电机双接头1001、伺服变向调角电机1002、变角电机下接头1003、变角电机轴保护推力轴承内限位1004、变角电机轴保护推力轴承1005、变角电机轴保护推力轴承外限位1006、变角电机上接头1007、伺服变向电机1008、变向电机接头1009、变向接头1010、变向筋调节头1011、变向筋1012、变向过渡接头1013、主动变向和定向组件同径弹簧胶管1014、主动变向球头限位1015、主动变向球头1016、主动变向球头下接头1017、调压电机上接头1018；所述变角电机双接头1001为一空心管件，上部与参数测控腔体9固定配合，中间通道用于通过第三泥浆通道1105；所述伺服变向调角电机1002为一中空电机，上部与变角电机双接头1001固定配合，中间通道用于通过第三泥浆通道1105；所述变角电机下接头1003为一空心管件，上部与伺服变向调角电机1002固定配合，下部设有用于安装变角电机轴保护推力轴承1005的环形阶梯；所述变角电机上接头1007上部与伺服变向调角电机1002的转子固定连接，中部有一通道用于通过第三泥浆通道1105，在变角电机上接头1007设有环形阶梯，用于安装变角电机轴保护推力轴承1005和变角电机轴保护推力轴承内限位1004，伺服变向调角电机1002 转子旋转带动变角电机上接头1007旋转，用于在环向调节下部钻具的角度；所述变角电机轴保护推力轴承内限位1004是一中空管件，内壁设有一环形阶梯，与变角电机上接头1007的环形阶梯固定配合，其作用是对变角电机轴保护推力轴承1005内圈进行限位；所述变角电机轴保护推力轴承1005外圈坐在变角电机下接头的环形阶梯上，其内圈坐在变角电机上接头1007的环形阶梯上，其作用是承受钻具在主动变向和定向组件的给进力，对变角电机轴进行保护；所述变角电机轴保护推力轴承外限位1006为中空环形件，固定在变角电机下接头1003上，其作用是对变角电机轴保护推力轴承1005外圈进行限位；伺服变向电机1008为空心电机，中部通道用于通过第三泥浆通道1105；所述变向电机接头1009上部与伺服变向电机1008定子固定连接，中间有一通道，用于通过变向接头1010，变向电机接头1009内壁与变向接头1010外壁滑动配合，在变向电机接头1009中部通孔两侧还设有两对通孔，其中两个用于安装变向筋调节头1011，变向筋调节头1011能在该通孔内轴向上下运动，另外两个通孔用于通过缆线；所述变向接头1010上部与伺服变向电机1008 转子固定配合，中间有一通孔用于通过第三泥浆通道1105，在其外壁上设有环形阶梯，且该环形阶梯在周向具有不同高度，变向筋调节头1011侧壁有一凸起钩挂在变向接头1010的环形阶梯上，由于变向筋1012的拉力，变向筋调节头1011始终和变向接头1010在环形阶梯处滑动配合；所述变向筋调节头1011为一在侧壁有一个凸起的中空管件，安装在变向电机接头1009中间通道两边的通孔里，侧壁的凸起始终和变向接头1010的环形阶梯滑动配合，变向筋调节头1011中部通孔设有一环形阶梯，用于固定住变向筋1012；所述变向筋1012为一刚性连接件，上部与变向筋调节头1011固定连接，下部与变向球头限位1015固定连接；所述变向过渡接头1013上部与变向电机接头 1009固定配合，中间有一通孔用于通过第三泥浆通道1105，上表面与变向接头1010下表面滑动配合，中间通道周围还分布两组通孔，一组用于通过变向筋1012，另一种用于通过缆线；所述主动变向和定向组件同径弹簧胶管1014 上部与变向过渡接头1013固定配合，其侧壁有多个环形槽，用于方便在钻具主动变向时进行弯曲变形，并对内部结构进行保护；所述主动变向球头限位1015上部与主动变向和定向组件同径弹簧胶管1014固定配合，中间有一通孔用于通过第二从动变向组件变向球头604，通孔下部为一球面端，通孔周围还分布两组通孔，一组用于安装变向筋1012，另一组用于通过缆线；所述主动变向球头1016中部有一通孔用于通过第三泥浆通道1105，两端分为柱面端和球面端，其柱面端与变向过渡接头1013固定配合，其球面端与主动变向球头限位1015的球面端和主动变向球头下接头1017的球面端处于类球铰式的滑动配合，此外，球面端还有一对环形键，与主动变向球头下接头1017球面端的一对键槽滑动配合，对其运动方向进行限定，使主动变向球头1015只能以球面中心为圆心在键所在平面做周向旋转运动；所述主动变向球头下接头 1017外壁上部与主动变向球头限位1015固定配合，中部有一通孔用于通过内钻头轴上连接传压组件同径弹簧胶管1014和滑动管1107，通孔上部为一球面端，在其球面端设置有一对键槽；所述调压电机上接头1018上部与主动变向球头下接头1017固定配合，中间有一通孔用于通过滑动管1107，通孔内壁上设有一个矩形键，用于对滑动管1107进行限位，使滑动管1107只能在轴向移动。

其中自平衡钻进组件11的作用是实现对岩石的自平衡双向回转钻进、对内外钻头压力和转速的调节以及近钻头各参数的原位监测，与其他组件的连接关系：调压电机1108定子与主动变向与定向组件10的调压电机上接头1018 固定配合；滑动管1107外壁有键槽，与调压电机上接头1018内壁的键进行滑键配合；第一泥浆通道1101上表面与泥浆循环组件1下表面滑动接触配合；其中第一同径胶管长段1102、第二同径胶管长段1104和内钻头轴上连接传压组件同径弹簧胶管1106都是易弯曲的软管，用于钻具在主动变向和从动变向时自平衡钻进组件的变向。

本实用新型的工作原理和过程：

自行走给进过程：初始状态，第一支撑组件弹性液力支撑块204膨胀并与井壁紧密支撑，提供钻具给进时的支撑力；接着，第一行走组件4伸长，钻具开始给进，在第一行走组件4给进的过程中，第二支撑组件弹性液力支撑块504逐渐膨胀，当第一行走组件4伸长到最长时，第二支撑组件弹性液力支撑块504刚好与井壁紧密支撑，继续提供钻具给进时的支撑力；接着，第二行走组件7开始伸长，钻具持续给进，在第二行走组件7给进的过程中，第一行走组件4收回，上部钻具给进，在这过程中，第一支撑组件弹性液力支撑块204先收缩后膨胀，当第二行走组件7伸长到最长时，第一行走组件4 完全收回，此时第一支撑组件弹性液力支撑块204刚好与井壁紧密支撑，再次提供钻具给进时的支撑力；接着，重复第一行走组件4的给进过程，在此过程中，第二行走组件7收回，第二支撑组件弹性液力支撑块504先收缩后膨胀，当第一行走组件4伸长到最长时，第二行走组件7完全收回，此时第二支撑组件弹性液力支撑块504刚好与井壁紧密支撑，继续提供钻具给进时的支撑力，重复以上过程，钻具能实现持续给进。需要注意的是，第一行走组件4的伸缩速度是第二行走组件7的两倍，此目的是实现钻头匀速给进。

主动变向过程：伺服变向电机1008通过转子带动变向接头1010旋转，由于变向接头1010外壁台阶在周向各处不等高，通过旋转变向接头1010来调整变向筋调节头1011的位置，进而调节变向筋1012的位置，在变向筋1012 的带动下主动变向球头限位1015发生偏转，由于主动变向球头1016、主动变向球头限位1015和主动变向球头下接头1017的限制，下部钻具只能沿着主动变向球头1016键所在的平面做以球心为圆心的周向运行，通过调节变向筋 1012实现下部钻具在这一平面的变向，变向的角度在1°到30°之间，图10 和图11以变向3°进行示意；通过伺服变向调角电机1002转子带动伺服变向电机1008的旋转则可实现下部钻具整体的旋转，进而实现360°周向任一角度的变向。

从动变向过程：由于第一从动变向组件3和第二从动变向组件6功能相同，在此以第一从动变向组件3为例进行说明，第一从动变向组件同径弹簧胶管302、第一从动变向组件变向球头限位303、第一从动变向组件变向球头 304和第一从动变向组件变向中间接头305依次组合构成一组变向组，在此称第一变向组，其中最下部的第一从动变向组件同径弹簧胶管302、第一从动变向组件变向球头限位303、第一从动变向组件变向球头304和第一从动变向组件下接头306依次组合构成另外一组特殊的变向组，在此称第一底部变向组，每个变向组的方向由每组的第一从动变向组件变向球头304键所在平面决定，只能沿着第一从动变向球头304键所在的平面做以球心为圆心的周向运行；第一从动变向组件3由第一从动变向组件过渡接头301、N个第一变向组和一个第一底部变向组依次组合构成，第一从动变向组件变向中间接头305和第一从动变向组件下接头306球面端的键槽在安装时在水平面上呈360°/(N+1) 的角度，随着变向组的个数N的增加，第一从动变向组件的变向效果会更加好，当N增加到一定数量可实现无级变向，本实用新型以N＝2为例进行描述和说明。

Claims (5)

1.一种自行走自变向导向钻进系统，其特征在于：由泥浆循环组件（1）、第一支撑组件（2）、第一从动变向组件（3）、第一行走组件（4）、第二支撑组件（5）、第二从动变向组件（6）、第二行走组件（7）、第三支撑组件（8）、参数测控腔体（9）、主动变向和定向组件（10）及自平衡钻进组件（11）组成；

其中泥浆循环组件（1）包括PVC缆管衬套（101）、缆管过渡接头（102）、提引环（103）、密封接头（104）、石墨密封环弹簧（105）、石墨密封环（106）、螺旋叶片导正轴承（107）、上螺旋叶片（108）、上螺旋叶片活动支撑（109）、螺旋叶片驱动电机（110）、螺旋叶片驱动电机传扭轴（111）、下螺旋叶片（112）和下螺旋叶片活动支撑（113），所述PVC缆管衬套（101）嵌套在缆管和缆管过渡接头（102）之间，缆管、缆管衬套（101）和缆管过渡接头（102）之间过盈配合；所述提引环（103）套在缆管过渡接头（102）的环形槽内，固定配合；所述密封接头（104）上部与缆管过渡接头（102）固定配合；所述石墨密封环弹簧（105）和石墨密封环（106）安装在密封接头（104）下部的环形槽内，石墨密封环弹簧（105）在上，石墨密封环（106）在下，石墨密封环弹簧（105）始终处于压缩状态；所述上螺旋叶片活动支撑（109）上部与密封接头（104）固定配合；所述螺旋叶片导正轴承（107）外圈与上螺旋叶片活动支撑（109）过盈配合，内圈与上螺旋叶片（108）过盈配合；所述上螺旋叶片（108）顶部与石墨密封环（106）滑动配合；所述螺旋叶片驱动电机（110）为中空电机，上部与上螺旋叶片活动支撑（109）固定配合；所述螺旋叶片驱动电机传扭轴（111）上部与上螺旋叶片（108）固定配合；所述下螺旋叶片（112）上部与螺旋叶片驱动电机传扭轴（111）固定配合；所述下螺旋叶片活动支撑（113）上部与螺旋叶片驱动电机（110）固定配合；

其中第一支撑组件（2）包括第一支撑组件外壳（201）、第一支撑组件高压细管（202）、第一支撑组件高压微型泵（203）、第一支撑组件弹性液力支撑块（204）和第一支撑组件储能气囊（205），所述第一支撑组件外壳（201）与下螺旋叶片活动支撑（113）固定配合，内部有空腔用于安装第一支撑组件高压细管（202）、第一支撑组件高压微型泵（203）、第一支撑组件弹性液力支撑块（204）和第一支撑组件储能气囊（205）；所述第一支撑组件储能气囊（205）、第一支撑组件高压微型泵（203）、第一支撑组件高压细管（202）和第一支撑组件弹性液力支撑块（204）依次连接；

其中第二支撑组件（5）和第三支撑组件（8）与第一支撑组件（2）结构相同，第二支撑组件外壳（501）分别与第一行走组件第二行走内衬（415）和第二从动变向组件过渡接头（601）固定配合，第三支撑组件外壳（801）分别与第二行走组件第二行走内衬（715）和参数测控腔体（9）固定配合；

其中第一从动变向组件（3）包括第一从动变向组件过渡接头（301）、N个第一变向组和一个第一底部变向组构成，第一从动变向组件过渡接头（301）固定连接在第一支撑组件外壳（201）下端与第一变向组上端之间，第一底部变向组固定连接在第一变向组下端与第一行走组件第一行走内衬（401）上端之间；

第一变向组包括第一从动变向组件同径弹簧胶管（302）、第一从动变向组件变向球头限位（303）、第一从动变向组件变向球头（304）和第一从动变向组件变向中间接头（305），所述最上部的第一从动变向组件同径弹簧胶管（302）上部与第一从动变向组件过渡接头（301）固定配合；所述第一从动变向组件变向球头限位（303）上部与第一从动变向组件同径弹簧胶管（302）固定配合；所述第一从动变向组件变向球头（304）两端分为柱面端和球面端，其柱面端与第一从动变相组件过渡接头（301）固定配合，其球面端与第一从动变向组件变向球头限位（303）的球面端和第一从动变向组件变向中间接头（305）的球面端处于类球铰式的滑动配合，球面端还有一对环形键，与第一从动变向组件变向中间接头（305）球面端的一对键槽滑动配合，对其运动方向进行限定；所述第一从动变向组件变向中间接头（305）外壁上部与第一从动变向组件变向球头限位（303）固定配合；

第一底部变向组包括第一从动变向组件同径弹簧胶管（302）、第一从动变向组件变向球头限位（303）、第一从动变向组件变向球头（304）和第一从动变向组件下接头（306），第一从动变向组件同径弹簧胶管（302）上部与第一变向组的第一从动变向组件变向中间接头（305）固定连接，所述第一从动变向组件变向球头限位（303）上部与第一从动变向组件同径弹簧胶管（302）固定配合；所述第一从动变向组件变向球头（304）两端分为柱面端和球面端，其柱面端与第一从动变相组件过渡接头（301）固定配合，其球面端与第一从动变向组件变向球头限位（303）的球面端和第一从动变向组件下接头（306）的球面端处于类球铰式的滑动配合，球面端还有一对环形键，与第一从动变向组件下接头（306）球面端的一对键槽滑动配合，对其运动方向进行限定；所述第一从动变向组件下接头（306）外壁上部与第一从动变向组件变向球头限位（303）固定配合；

第一从动变向组件变向中间接头（305）和第一从动变向组件下接头（306）球面端的键槽在安装时在水平面上呈360°/（N+1）的角度；

第二从动变向组件（6）与第一从动变向组件（3）结构相同，第二从动变向组件过渡接头（601）与第二支撑组件外壳（501）之间固定配合，第二从动变向组件下接头（606）与第二行走组件第一行走内衬（701）之间固定配合；

其中第一行走组件（4）包括第一行走组件第一行走内衬（401）、第一行走组件第一行走外壳（402）、第一行走组件反向传压杆（403）、第一行走组件反向传扭轴第一固定螺母（404）、第一行走组件反向传扭轴（405）、第一行走组件第一行走驱动电机（406）、第一行走组件反向传扭轴第二固定螺母（407）、第一行走组件电机双接头（408）、第一行走组件传扭轴第一固定螺母（409）、第一行走组件第二行走驱动电机（410）、第一行走组件传扭轴（411）、第一行走组件传压杆（412）、第一行走组件传扭轴第二固定螺母（413）、第一行走组件第二行走外壳（414）和第一行走组件第二行走内衬（415）；所述第一行走组件第一行走内衬（401）上部与第一从动变向组件下接头（306）固定连接；所述第一行走组件第一行走外壳（402）上部与第一行走组件第一行走内衬（401）径向滑动配合，下部固定在第一行走组件第一行走驱动电机（406）上；所述第一行走组件反向传压杆（403）上部与第一行走组件第一行走内衬（401）固定配合；所述第一行走组件反向传扭轴（405）内壁与第一行走组件反向传压杆（403）外壁进行公母螺纹配合；所述第一行走组件第一行走驱动电机（406）上部与第一行走组件第一行走外壳（402）固定连接，转子与第一行走组件反向传扭轴（405）进行键配合；所述第一行走组件反向传扭轴第一固定螺母（404）和第一行走组件反向传扭轴第二固定螺母（407）分别固定第一行走组件反向传扭轴（405）的上端和下端；所述第一行走组件电机双接头（408）将第一行走组件第一行走驱动电机（406）和第一行走组件第二行走驱动电机（410）固定连接在一起；所述第一行走组件第二行走驱动电机（410）上部与第一行走组件电机双接头（408）固定配合，转子与第一行走组件传扭轴（411）进行键配合；所述第一行走组件传压杆（412）下部与第一行走组件第二行走内衬（415）固定配合，外壁与第一行走组件传扭轴（411）的内壁母螺纹进行公母螺纹配合；所述第一行走组件传扭轴第一固定螺母（409）和第一行走组件传扭轴第二固定螺母（413）分别固定第一行走组件传扭轴（411）的上端和下端；所述第一行走组件第二行走外壳（414）上部与第一行走组件第二行走驱动电机（410）固定连接，下部与第一行走组件第二行走内衬（415）径向滑动配合；所述第一行走组件第二行走内衬（415）上部与第一行走组件传压杆（412）固定连接；

其中第二行走组件（7）与第一行走组件（4）结构相同，第二行走组件第一行走内衬（701）与第二从动变向组件下接头（606）之间固定配合，第二行走组件第二行走内衬（715）与第三支撑组件外壳（801）之间固定配合；

其中参数测控腔体（9）上部与第三支撑组件外壳（801）固定配合；

其中主动变向和定向组件（10）包括变角电机双接头（1001）、伺服变向调角电机（1002）、变角电机下接头（1003）、变角电机轴保护推力轴承内限位（1004）、变角电机轴保护推力轴承（1005）、变角电机轴保护推力轴承外限位（1006）、变角电机上接头（1007）、伺服变向电机（1008）、变向电机接头（1009）、变向接头（1010）、变向筋调节头（1011）、变向筋（1012）、变向过渡接头（1013）、主动变向和定向组件同径弹簧胶管（1014）、主动变向球头限位（1015）、主动变向球头（1016）、主动变向球头下接头（1017）和调压电机上接头（1018）；所述变角电机双接头（1001）上部与参数测控腔体（9）固定配合；所述伺服变向调角电机（1002）上部与变角电机双接头（1001）固定配合；所述变角电机下接头（1003）为一空心管件，上部与伺服变向调角电机（1002）固定配合；所述变角电机上接头（1007）上部与伺服变向调角电机（1002）的转子固定连接；所述变角电机轴保护推力轴承内限位（1004）内壁与变角电机上接头（1007）固定配合；所述变角电机轴保护推力轴承（1005）外圈坐在变角电机下接头的环形阶梯上，其内圈坐在变角电机上接头（1007）的环形阶梯上；所述变角电机轴保护推力轴承外限位（1006）固定在变角电机下接头（1003）上；所述变向电机接头（1009）上部与伺服变向电机（1008）定子固定连接，变向电机接头（1009）内壁与变向接头（1010）外壁滑动配合；所述变向接头（1010）上部与伺服变向电机（1008）转子固定配合，在其外壁上设有环形阶梯，变向筋调节头（1011）侧壁有一凸起钩挂在变向接头（1010）的环形阶梯上，变向筋调节头（1011）始终和变向接头（1010）在环形阶梯处滑动配合；所述变向筋调节头（1011）为一在侧壁有一个凸起的中空管件，安装在变向电机接头（1009）中间通道两边的通孔里，侧壁的凸起始终和变向接头（1010）的环形阶梯滑动配合；所述变向筋（1012）上部与变向筋调节头（1011）固定连接，下部与变向球头限位（1015）固定连接；所述变向过渡接头（1013）上部与变向电机接头（1009）固定配合，上表面与变向接头（1010）下表面滑动配合；所述主动变向和定向组件同径弹簧胶管（1014）上部与变向过渡接头（1013）固定配合；所述主动变向球头限位（1015）上部与主动变向和定向组件同径弹簧胶管（1014）固定配合；所述主动变向球头（1016）两端分为柱面端和球面端，其柱面端与变向过渡接头（1013）固定配合，其球面端与主动变向球头限位（1015）的球面端和主动变向球头下接头（1017）的球面端处于类球铰式的滑动配合，此外，球面端还有一对环形键，与主动变向球头下接头（1017）球面端的一对键槽滑动配合；所述主动变向球头下接头（1017）外壁上部与主动变向球头限位（1015）固定配合；所述调压电机上接头（1018）上部与主动变向球头下接头（1017）固定配合，内壁与滑动管（1107）滑键配合；

其中自平衡钻进组件（11）的调压电机（1108）定子与主动变向和定向组件（10）的调压电机上接头（1018）固定配合；滑动管（1107）外壁有键槽，与调压电机上接头（1018）内壁的键进行滑键配合；第一泥浆通道（1101）上表面与泥浆循环组件（1）下表面滑动接触配合。

2.根据权利要求1所述的一种自行走自变向导向钻进系统，其特征在于：所述参数测控腔体（9）内设置有测井参数仪器，所述自平衡钻进组件（11）内设置有压力、距离和温度传感器。

3.根据权利要求1所述的一种自行走自变向导向钻进系统，其特征在于：所述缆管过渡接头（102）包括细口段和粗口段细口段用于安装PVC缆管衬套（101）以及上部的缆管，环形槽设在粗口段外壁上。

4.根据权利要求1所述的一种自行走自变向导向钻进系统，其特征在于：第一行走组件第一行走外壳（402）顶部外壁进行锥形切口处理，所述第一行走组件第二行走外壳（414）底部外壁进行锥形切口处理。

5.根据权利要求1所述的一种自行走自变向导向钻进系统，其特征在于：在变角电机上接头（1007）设有环形阶梯，用于安装变角电机轴保护推力轴承（1005）和变角电机轴保护推力轴承内限位（1004）。

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