一种近钻头地质导向钻进工具制造技术

本实用新型专利技术提出一种近钻头地质导向钻进工具。涉及油田钻井工具技术领域。包括上接头、控制单元、电力单元、动作单元和地面监测装置，上接头、控制单元、电力单元和动作单元从上至下依次密封连接，所述地面监测装置与控制单元电信号连接。本实用新型专利技术具有如下有益效果：控制单元接收到控制钻杆方向的信号，给相应位置的电磁线圈通电，该电磁线圈产生电磁力，将阀头吸到上部位置，活塞和中心通道连通，钻井泥浆的压力压迫该活塞下行，活塞在该方位顶住挠性轴，使挠性轴产生弹性弯曲，从而改变钻头的钻进方向，从而实现井下调节钻具组合的弯曲角度，进而调节并导向，利用钻井液的节流压差进行驱动，控制简单可靠，可适应井下复杂的工况。可适应井下复杂的工况。可适应井下复杂的工况。

【技术实现步骤摘要】
一种近钻头地质导向钻进工具

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[0001]本技术涉及油田钻井工具
，具体地说是一种近钻头地质导向钻进工具。

技术介绍
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[0002]利用机械设备或人力从地面将地层钻成孔眼的工作称为钻井，通常指勘探或开发石油、天然气等液态和气态矿产而钻凿井眼及大直径供水井的工程；
[0003]在授权公告号为CN208803817U、授权公告日为2019
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30的中国技术专利中公开了一种连续管钻井井下可调导向钻井工具，包括上接头、内筒、节流管、挠性管、活塞杆、定位球座、调节筒、锁紧筒和下接头；所述上接头的一端与所述内筒连接，另一端与所述定位球座连接；所述挠性管的一端与所述内筒连接，另一端与所述锁紧筒连接；所述内筒的中部设置有一节流管，所述内筒上周向设置有内筒通孔，所述挠性管上周向设置有挠性管通孔；所述节流管在压力作用下会与内筒和挠性管的内壁发生相对滑动，以使所述节流管处于第一位置和第二位置；所述第一位置为：节流管将内筒通孔封闭，且挠性管通孔处于打开状态；所述第二位置为：节流管将挠性管通孔封闭，且内筒通孔处于打开状态；
[0004]上述连续管钻井井下可调导向钻井工具利用钻井液的节流压差以及弹簧的配合进行导向，但是该导向钻井工具只能够带动钻头在一个平面上进行角度调节，使得钻头的导向不够全面，不利于钻头的导向，降低了导向钻井工具的实用性。

技术实现思路
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[0005]为了解决上述问题，本技术提供一种近钻头地质导向钻进工具。
[0006]本技术的技术方案是：一种近钻头地质导向钻进工具，包括上接头、控制单元、电力单元、动作单元和地面监测装置，上接头、控制单元、电力单元和动作单元从上至下依次密封连接，所述地面监测装置与控制单元电信号连接；
[0007]动作单元包括筒体，筒体下部螺纹密封连接挠性轴，挠性轴下部设有下接头，上接头到下接头之间均设有中心通道；
[0008]筒体下端面上在圆周方向开有均布的四个沉孔，每个沉孔内上部设有电磁线圈，电磁线圈下部设有阀头，阀头上部有铁芯杆穿入电磁线圈，电磁线圈底部和阀头之间设有弹簧II，阀头上部开有横向通孔，通孔外侧开有环槽，通孔下部开有与阀头底部端面连通的底孔，环槽两侧，阀头的外圆表面各设有两道密封圈和沉孔之间密封间隙配合连接，阀头部位，沉孔和筒体外圆之间开有外边孔；沉孔和筒体的中心通道之间开有内边孔；
[0009]阀头下部为活塞。活塞通过密封圈和沉孔之间密封间隙配合连接，活塞下部有活塞杆顶在下接头的上端面上，活塞下端和下接头的上端面之间设有弹簧I。
[0010]挠性轴外侧和筒体的内孔之间存在一个环空。
[0011]阀头底部和活塞顶部之间设有隔环，隔环高度为：阀头的环槽与外边孔连通，阀头上部的两道密封圈覆盖在内边孔两侧。
[0012]当电磁线圈通电，阀头上行后，阀头的环槽和内边孔连通，阀头下面的两道密封圈覆盖在外边孔两侧。
[0013]电力单元向控制单元供电，电磁线圈有导线电性连接控制单元。
[0014]本技术具有如下有益效果：控制单元接收到控制钻杆方向的信号，给相应位置的电磁线圈通电，该电磁线圈产生电磁力，将阀头吸到上部位置，活塞和中心通道连通，钻井泥浆的压力压迫该活塞下行，活塞在该方位顶住挠性轴，使挠性轴产生弹性弯曲，从而改变钻头的钻进方向，从而实现井下调节钻具组合的弯曲角度，进而调节并导向，利用钻井液的节流压差进行驱动，控制简单可靠，可适应井下复杂的工况。
附图说明：
[0015]图1是本技术的结构示意图；
[0016]附图2是本技术的工作图。
[0017]图中1
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上接头，2
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控制单元，3
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电力单元，4
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动作单元，5
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下接头，6
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电磁线圈，7
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阀头，8
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活塞，9
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弹簧I，10
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弹簧II，11
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外边孔，12
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环槽，13
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通孔，14
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底孔，15
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中心通道，16
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内边孔，17
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挠性轴，18
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环空，19
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筒体，20
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沉孔，21
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隔环。
具体实施方式：
[0018]下面结合附图对本技术作进一步说明：
[0019]由图1结合图2所示，一种近钻头地质导向钻进工具，包括上接头1、控制单元2、电力单元3、动作单元4和地面监测装置，上接头1、控制单元2、电力单元3和动作单元4从上至下依次密封连接，所述地面监测装置与控制单元2电信号连接；
[0020]动作单元4包括筒体19，筒体19下部螺纹密封连接挠性轴17，挠性轴17下部设有下接头5，上接头1到下接头5之间均设有中心通道15；
[0021]筒体19下端面上在圆周方向开有均布的四个沉孔20，每个沉孔20内上部设有电磁线圈6，电磁线圈6下部设有阀头7，阀头7上部有铁芯杆穿入电磁线圈6，电磁线圈6底部和阀头7之间设有弹簧II10，阀头7上部开有横向通孔13，通孔13外侧开有环槽12，通孔13下部开有与阀头7底部端面连通的底孔14，环槽12两侧，阀头7的外圆表面各设有两道密封圈和沉孔20之间密封间隙配合连接，阀头7部位，沉孔20和筒体19外圆之间开有外边孔11；沉孔20和筒体19的中心通道15之间开有内边孔16；
[0022]阀头7下部为活塞8。活塞8通过密封圈和沉孔20之间密封间隙配合连接，活塞8下部有活塞杆顶在下接头5的上端面上，活塞8下端和下接头5的上端面之间设有弹簧I9。
[0023]挠性轴17外侧和筒体19的内孔之间存在一个环空18，防止筒体19内孔限制挠性轴17的弹性变形。
[0024]阀头7底部和活塞8顶部之间设有隔环21，隔环21高度为：阀头7的环槽12与外边孔11连通，阀头7上部的两道密封圈覆盖在内边孔16两侧。
[0025]当电磁线圈6通电，阀头7上行后，阀头7的环槽12和内边孔16连通，阀头7下面的两道密封圈覆盖在外边孔11两侧。
[0026]电力单元3向控制单元2供电，电磁线圈6有导线电性连接控制单元2。
[0027]控制单元2接收到控制钻杆方向的信号，给相应位置的电磁线圈6通电，该电磁线
圈6产生电磁力，将阀头吸到上部位置，此时，阀头7的环槽12和内边孔16连通，阀头7下面的两道密封圈覆盖在外边孔11两侧，活塞8和中心通道15连通，钻井泥浆的压力压迫该活塞8下行，活塞8在该方位顶住挠性轴17，使挠性轴17产生弹性弯曲，从而改变钻头的钻进方向，从而实现井下调节钻具组合的弯曲角度，进而调节并导向，利用钻井液的节流压差进行驱动，控制简单可靠，可适应井下复杂的工况。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种近钻头地质导向钻进工具，包括上接头(1)、控制单元(2)、电力单元(3)、动作单元(4)和地面监测装置，其特征在于：上接头(1)、控制单元(2)、电力单元(3)和动作单元(4)从上至下依次密封连接，所述地面监测装置与控制单元(2)电信号连接；动作单元(4)包括筒体(19)，筒体(19)下部螺纹密封连接挠性轴(17)，挠性轴(17)下部设有下接头(5)，上接头(1)到下接头(5)之间均设有中心通道(15)；筒体(19)下端面上在圆周方向开有均布的四个沉孔(20)，每个沉孔(20)内上部设有电磁线圈(6)，电磁线圈(6)下部设有阀头(7)，阀头(7)上部有铁芯杆穿入电磁线圈(6)，电磁线圈(6)底部和阀头(7)之间设有弹簧II(10)，阀头(7)上部开有横向通孔(13)，通孔(13)外侧开有环槽(12)，通孔(13)下部开有与阀头(7)底部端面连通的底孔(14)，环槽(12)两侧，阀头(7)的外圆表面各设有两道密封圈和沉孔(20)之间密封间隙配合连接，阀头(7)部位，沉孔(20)和筒体(19)外圆之间开有外边孔(11)；沉孔(20)和筒体(1...

【专利技术属性】
技术研发人员：张百双，
申请(专利权)人：大庆明悦石油科技有限公司，
类型：新型
国别省市：