【技术实现步骤摘要】
一种新型旋转导向钻进设备及旋转导向方法
[0001]本专利技术涉及地质钻探设备
，尤其是涉及一种新型旋转导向钻进设备及旋转导向方法。
技术介绍
[0002]随着人类对能源的需求不断增加，开采生产井逐渐从直井向斜井、水平井、定向井发展。目前，常用的旋转导向工具有推靠式RSS旋转导向工具和指向式RSS旋转导向工具。
[0003]推靠式RSS工作原理是利用钻柱内外压差驱动活塞推靠井壁从而在钻头处产生侧向力，推靠井壁力的方向根据井眼轨迹控制部分实时调整，通过调节活塞拍打井壁的次数就相当于实现调节力的大小。推靠式旋转导向造斜率范围广，当钻压较小，地层较软时造斜率较高，但推靠式RSS主要依靠钻头的侧向切削能力，对钻头要求较大，在面对较硬或者较滑的地层情况时导向钻进的效率较低。
[0004]指向式RSS通过偏心结构使钻头产生倾角，引导钻压按钻头指向钻进从而实现导向钻进的目标，造斜率稳定，可以较为准确地预测井眼轨迹，井壁光滑井身质量高，降低了钻柱和井壁的摩阻扭矩，需要较大的钻头转角和长保径侧切能力弱的钻头才能有效导向，...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种新型旋转导向钻进设备，其特征在于，包括圆筒外壳、压力控制系统和导向控制系统，所述导向控制系统设置在所述圆筒外壳一端，且与穿设在所述圆筒外壳内的第一连杆传动连接，以控制所述第一连杆的运动实现钻头的导向；所述压力控制系统设置在所述导向控制系统一端，以控制流过所述压力控制系统、所述导向控制系统和所述圆筒外壳的钻井液压力；所述第一连杆另一端通过转动组件与所述圆筒外壳转动连接，且所述第一连杆末端穿出所述圆筒外壳后与钻头盒连接。2.根据权利要求1所述的新型旋转导向钻进设备，其特征在于，所述导向控制系统包括与所述圆筒外壳连接的导向外壳，所述导向外壳内穿设有通过万向节连接的实心杆和伸缩杆，所述伸缩杆与所述第一连杆之间通过万向节连接，所述实心杆与所述压力控制系统之间通过万向节连接；所述导向外壳上还设置有与所述伸缩杆连接的导向驱动组件，通过所述导向驱动组件能控制所述伸缩杆沿所述导向外壳任一径向往复运动；当所述伸缩杆进行径向移动时，能带动所述第一连杆以与所述圆筒外壳转动连接点为轴进行转动。3.根据权利要求2所述的新型旋转导向钻进设备，其特征在于，所述导向驱动组件包括沿所述导向外壳圆周方向设置的三个凹槽、设置在所述凹槽内的数控设备和液压缸控制单元、盖设在所述凹槽顶部的封盖、开设在所述导向外壳上且对应于三个所述凹槽位置的贯穿开口、活动穿设在所述开口上的移动块、套设在所述伸缩杆外侧且与所述移动块可接触连接的第一轴承；所述移动块上设置有凹腔，所述凹腔的一侧面为楔形面，所述液压缸控制单元的液压杆穿出所述凹槽后延伸到所述凹腔内且与所述楔形面可接触连接，当所述液压杆伸缩时，所述移动块能沿所述导向外壳径向往复移动。4.根据权利要求3所述的新型旋转导向钻进设备，其特征在于，所述液压杆末端设置有滚轮。5.根据权利要求2所述的新型旋转导向钻进设备，其特征在于，所述伸缩杆包括一杆和二杆，所述一杆和所述二杆之间通过十字渐开线式花键结构连接。6.根据权利要求2所述的新型旋转导向钻进设备，其特征在于，所述压力控制系统包括压控接头、压控外壳、压控内管、压控底座、压控块、弹簧和压控中轴，所述压控外壳连接在所述导向外壳上，所述压控接头连接在所述压控外壳端部；所述压控内管通过第二轴承、第三轴承和第四轴承转动连接在所述压控外壳内；所述压控内管一端封闭，所述压控底座设置在所述压控内管内腔底部；所述压控块通过所述压控中轴活动连接在所述压控底座上，能相对于所述压控底座靠近或远离，所述弹簧套接在所述压控中轴外侧且位于所述压控块和所述压控底座之间；所述压控内管上对应于所述第二轴承和所述第三轴承之间位置设置有第一出口，对应于所述第三轴承和所述第四轴承之间位置设置有第二出口；所述压控外壳内沿轴向设置有旁通进路，所述压控外壳内壁上设置有与所述旁通进路连通的第一进口；所述压控外壳上设置有与外部连通的旁通出路，内壁上...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘永升，孙宇宸，杨甘生，张健松，豆子钧，陈国强，董明宇，
申请(专利权)人：中国地质大学北京，
类型：发明
国别省市：
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