本实用新型专利技术涉及一种推靠式旋转导向工具，属石油井下导向工具技术领域。该工具由外壳体、上接头、下接头和旋转控制装置构成，外壳体的一端螺纹安装有上接头，外壳体的另一端螺纹安装有下接头，上接头与下接头之间的外壳体内活动安装有中心管，中心管和外壳体之间装有旋转控制装置。该工具为纯机械式结构，相比于依赖电控元件进行控制，其耐高温高压、高腐蚀性能力更强，由此其整体可靠性高；通过偏心管确定旋转导向的参考方向，通过旋转控制装置控制各个方向推力杆的伸出，而控制钻头的旋进方向，相比于电控控制其旋进方向，不存在信号方面的技术难点，有效解决了通过电控控制钻头的旋进方向可靠性较差，且其整体可靠性较差的问题。
【技术实现步骤摘要】
一种推靠式旋转导向工具
本技术涉及一种推靠式旋转导向工具，属石油井下导向工具
技术介绍
在石油钻井工程中，对一些受地理位置限制或开发后期的油田，通常需要开发超深井、高难度定向井、大位移井和长距离水平井，以获取地层深处的油气，为了让钻头能到达特定位置，需要对钻头的旋进方向进行导向。旋转导向钻井技术是20世纪90年代出现的一项尖端自动化钻井新技术。它的出现是世界钻井技术的一次质的飞跃。旋转导向钻井技术的核心是旋转导向钻井系统。它主要由井下旋转自动导向钻井系统、地面监控系统和将上述两部分联系在一起的双向通信技术组成。它具有钻进时摩阻与扭阻小、钻速高、成本低、建井周期短、井眼轨迹平滑、易调控并可延长水平段长度等特点。旋转导向钻井技术要求在地面控制、信号传输、信号测量、井下控制还是旋转导向工具方面都需要具备可靠性以及良好的使用性能。然而，随着深井、超深井、特殊工艺井、高温高压井的数量和比例逐渐增多，使得人们不断面对更多新的技术难点，如信号传输技术难点、信号检测技术难点等，由此通过电控控制钻头的旋进方向的可靠性相对较差，同时由于地层深处的高腐蚀性、高温高压等恶劣环境，对电子设备影响很大，电控元件的工作寿命短，电控元件可能随时损坏，系统的整体可靠性较差。
技术实现思路
本技术的专利技术目的是：提供一种纯机械式，不需要依靠电控元件控制其导向方向，以提高整体可靠性和控制旋进方向可靠性的推靠式旋转导向工具。本技术的技术方案是：一种推靠式旋转导向工具，它由外壳体、上接头、下接头和旋转控制装置构成，外壳体呈变径圆筒状，外壳体的一端螺纹安装有上接头，外壳体的另一端螺纹安装有下接头，其特征在于：上接头与下接头之间的外壳体内活动安装有中心管，中心管和外壳体之间装有旋转控制装置。所述的外壳体由相互螺纹连接的上壳体和下壳体构成。所述的旋转控制装置由旋转控制筒、推管、下旋转管和上旋转管构成，外壳体内的中心管一端套装有旋转控制筒，旋转控制筒内的中心管上套装有上旋转管，上旋转管一侧的中心管上套装有下旋转管，上旋转管另一侧的中心管上套装有推管，外壳体内另一端的中心管上通过对称设置的扶正轴承活动安装有偏心管，偏心管的一端延伸至推管内。所述的推管一端延伸至旋转控制筒外端，延伸至旋转控制筒外端的推管端头螺纹安装有密封帽，密封帽分别与上壳体和偏心管滑动密封连接。所述的上旋转管的一端延伸至下旋转管内并与下旋转管螺纹连接，上旋转管的端头与下旋转管之间的中心管上通过限位环装有复位弹簧。所述的上旋转管的另一端延伸至推管内，上旋转管一侧的中心管通过限位花键与偏心管抵触连接。所述的旋转控制筒一端端头的内壁上均布设置有滑槽，滑槽一侧的旋转控制筒圆周上呈间隔状均布有旋转控制筒流通孔和径向泄压孔，其中，径向泄压孔一侧的旋转控制筒壁上对应设置有轴向泄压孔，轴向泄压孔与径向泄压孔连通。所述的旋转控制筒流通孔和径向泄压孔数量分别为4个。所述的滑槽（滑槽为坡面沉槽）的一端端头呈封闭状，滑槽的另一端端头呈坡面状。所述的推管呈变径圆筒状，推管的中心孔为变径孔，推管的圆周上与滑槽对应状均布有滑键，滑键一侧的推管端头与滑槽对应状设置有旋转导引齿，滑键另一侧的推管通过花键与偏心管滑动连接；所述的推管通过滑键和滑槽配合与旋转控制筒滑动连接。所述的上旋转管呈变径圆筒状，上旋转管的圆周上与滑槽对应状设置有导向花键；所述的导向花键一端端头呈坡面状，其倾斜方向与滑槽端头的倾斜方向一致，导向花键分别与滑槽的端头和旋转导引齿滑动连接。所述的下旋转管呈变径圆筒状，下旋转管上设置有下旋转管流通孔，下旋转管流通孔与旋转控制筒流通孔间歇接触连通。所述的上壳体的中心孔为变径孔，上壳体的内壁上设置有密封凸缘，上壳体通过密封凸缘与偏心管滑动密封连接；密封凸缘与密封帽之间的偏心管上设置有偏心管流通孔，密封凸缘与上接头之间的偏心管上设置有偏心块。所述的下壳体呈变径圆筒状，下壳体的大径段上呈90度均布有径向伸出孔，径向伸出孔分别与旋转控制筒流通孔和径向泄压孔间歇连通，径向伸出孔的一端内壁上装有装配环，径向伸出孔另一端内壁上设置有限位凸缘；装配环与限位凸缘之间的径向伸出孔内活动安装有推力杆，推力杆与径向伸出孔滑动密封连接。所述的推力杆呈T字状，推力杆和装配环之间装有推力杆复位弹簧，推力杆的端头穿过装配环延伸至外壳体的外侧，推力杆与装配环滑动连接。所述的中心管圆周上与旋转控制筒流通孔对应状均布有下中心管流通孔，下中心管流通孔分别与旋转控制筒流通孔和下旋转管流通孔间歇连通，下中心管流通孔一侧的中心管端头与下接头滑动密封连接，下中心管流通孔另一侧的中心管上与偏心管流通孔对应状均布有上中心管流通孔，上中心管流通孔与偏心管流通孔连通，上中心管流通孔一侧的中心管端头与上接头滑动密封连接。所述的下接头上的中心孔为变径孔，下接头的中心孔的最小直径小于中心管的中心孔直径，以使中心管中心孔内的钻井液和下接头的中心孔内的钻井液在流动过程中形成压差；下接头上与轴向泄压孔对应状设置有下接头轴向泄压孔，下接头轴向泄压孔与下接头的中心孔连通。本技术的有益效果在于：该推靠式旋转导向工具为纯机械式结构，相比于依赖电控元件进行控制，其耐高温高压、高腐蚀性能力更强，由此其整体可靠性高；通过偏心管确定旋转导向的参考方向，通过旋转控制装置控制各个方向推力杆的伸出，而控制钻头的旋进方向，相比于电控控制其旋进方向，不存在信号方面的技术难点，有效解决了通过电控控制钻头的旋进方向可靠性较差，且其整体可靠性较差的问题。附图说明图1是本技术的结构示意图；图2是图1中A处的放大示意图；图3是图1中B-B向的结构示意图；图4是图1中C-C向的结构示意图；图5是图1中D-D向的结构示意图；图6是图1中E-E向的结构示意图；图7是图1中F-F向的结构示意图；图8是图1中G处的放大示意图；图9是本技术推管的结构示意图；图10是本技术上旋转管的结构示意图；图11是本技术旋转控制筒的结构示意图；图12是本技术的工作状态示意图。图中：1、上接头，2、下接头，3、上壳体，4、下壳体，5、密封凸缘，6、径向伸出孔，7、装配环，8、限位凸缘，9、推力杆，10、推力杆复位弹簧，11、中心管，12、下接头轴向泄压孔，13、下中心管流通孔，14、上中心管流通孔，15、旋转控制筒，16、推管，17、上旋转管，18、下旋转管，19、滑槽，20、旋转控制筒流通孔，21、径向泄压孔，22、轴向泄压孔，23、导向花键，24、下旋转管流通孔，25、限位环，26、复位弹簧，27、滑键，28、旋转导引齿，29、花键，30、偏心管，31、限位花键，32、扶正轴承，33、密封帽，34、偏心管流通孔，35、偏心块。具体实施方式该推靠式旋转导向工具由外壳体、上接头1、下接头2和旋转控制装置构成，外壳体由相本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种推靠式旋转导向工具，它由外壳体、上接头（1）、下接头（2）和旋转控制装置构成，外壳体呈变径圆筒状，外壳体由相互螺纹连接的上壳体（3）和下壳体（4）构成，外壳体的一端螺纹安装有上接头（1），外壳体的另一端螺纹安装有下接头（2），其特征在于：上接头（1）与下接头（2）之间的外壳体内活动安装有中心管（11），中心管（11）和外壳体之间装有旋转控制装置。/n
【技术特征摘要】
1.一种推靠式旋转导向工具，它由外壳体、上接头（1）、下接头（2）和旋转控制装置构成，外壳体呈变径圆筒状，外壳体由相互螺纹连接的上壳体（3）和下壳体（4）构成，外壳体的一端螺纹安装有上接头（1），外壳体的另一端螺纹安装有下接头（2），其特征在于：上接头（1）与下接头（2）之间的外壳体内活动安装有中心管（11），中心管（11）和外壳体之间装有旋转控制装置。
2.根据权利要求1所述的一种推靠式旋转导向工具，其特征在于：所述的旋转控制装置由旋转控制筒（15）、推管（16）、上旋转管（17）和下旋转管（18）构成，外壳体内的中心管（11）一端套装有旋转控制筒（15），旋转控制筒（15）内的中心管（11）上套装有上旋转管（17），上旋转管（17）一侧的中心管上套装有下旋转管（18），上旋转管（17）的一端延伸至下旋转管（18）内并与下旋转管（18）螺纹连接，上旋转管（17）的端头与下旋转管（18）之间的中心管（11）上通过限位环（25）装有复位弹簧（26）；上旋转管（17）另一侧的中心管（11）上套装有推管（16），推管（16）一端延伸至旋转控制筒（15）外端，延伸至旋转控制筒（15）外端的推管（16）端头螺纹安装有密封帽（33），密封帽（33）分别与上壳体（3）和偏心管（30）滑动密封连接；外壳体内另一端的中心管（11）上通过对称设置的扶正轴承（32）活动安装有偏心管（30），偏心管（30）的一端延伸至推管（16）内，上旋转管（17）的另一端延伸至推管（16）内，上旋转管（17）一侧的中心管（11）通过限位花键（31）与偏心管（30）抵触连接。
3.根据权利要求2所述的一种推靠式旋转导向工具，其特征在于：所述的旋转控制筒（15）一端端头的内壁上均布设置有滑槽（19），滑槽（19）一侧的旋转控制筒（15）圆周上呈间隔状均布有旋转控制筒流通孔（20）和径向泄压孔（21），旋转控制筒流通孔（20）和径向泄压孔（21）数量分别为4个，其中，径向泄压孔（21）一侧的旋转控制筒（15）壁上对应设置有轴向泄压孔（22），轴向泄压孔（22）与径向泄压孔（21）连通。
4.根据权利要求2所述的一种推靠式旋转导向工具，其特征在于：所述的推管（16）呈变径圆筒状，推管（16）的中心孔为变径孔，推管（16）的圆周上与滑槽对应状均布有滑键（27），滑键（27）一侧的推管（16）端头与滑槽（19）对应状设置有旋转导引齿（28），滑键（27）另一侧的推管（16）通过花键（29）与偏心管（30）滑动连接；所述的推管（16）通过滑键（27）和滑槽（19）配合与旋转控制筒（15）滑动连接。
5.根据权利要求2所述的一种推靠式旋转导向工具，其特征在于：所述的上旋转管（17）呈变径圆筒状，上旋转管（17）的圆周上与...
【专利技术属性】
技术研发人员：方永，
申请(专利权)人：长江大学，
类型：新型
国别省市：湖北;42
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。