本发明专利技术涉及柔性钻具技术领域，具体涉及一种用于柔性钻具的钻进轨迹保持装置，钻进轨迹保持装置包括上壳体、下壳体、将上壳体与下壳体铰接的铰接杆、传动轴组件和补正机构。传动轴组件贯穿上壳体和下壳体，并与柔性钻具连接，传动轴组件上环绕设置有永磁铁；补正机构位于上壳体内，至少两个补正机构环绕传动轴组件设置，并与铰接杆铰接；铰接杆能够带动补正机构沿第一方向移动，补正机构切割永磁铁的磁感线产生电流，以使补正机构沿第一方向的反方向移动。通过柔性钻具的转动产生旋转磁场，通过铰接杆的摆动使补正机构进入旋转磁场切割磁感线产生电流，进而使补正机构能够对铰接杆的摆动角度进行纠正。的摆动角度进行纠正。的摆动角度进行纠正。
【技术实现步骤摘要】
一种用于柔性钻具的钻进轨迹保持装置
[0001]本专利技术涉及钻具
，具体涉及一种用于柔性钻具的钻进轨迹保持装置。
技术介绍
[0002]在石油、天然气、煤层气、天然气水合物、稀有矿产资源开采中，应用超短半径水平井钻井技术可大幅提高单一井筒内分支井布井密度，提高单井产量、采收率、储层钻遇率和动用度，降低成本，提供新的技术途径，在低渗储层、薄油层、稠油等油气藏开发领域有巨大应用前景。
[0003]另一方面，由于超短半径水平井钻进为满足较小的曲率半径多采用多节短节连接而成的柔性或半柔性钻具，导致水平段内钻柱整体性较差，不能按照预定轨迹钻进，即难以保持直线钻进。而且受重力影响，柔性钻具在水平段钻进中钻进轨迹天然向下倾斜。
[0004]在这种条件下，为了克服超短半径水平钻进中轨迹不可控，亟需研制一种在钻进过程中可以自行调整钻头方向的辅助装置，并安装在接近钻头的位置，以使钻头能够在钻进过程中不断地修正钻进方向，保证钻进轨迹接近于直线。
技术实现思路
[0005](一)要解决的技术问题
[0006]鉴于现有技术的上述缺点和不足，本专利技术提供一种用于柔性钻具的钻进轨迹保持装置，其解决了柔性钻具钻进过程中易偏离直线钻进轨迹的技术问题。
[0007](二)技术方案
[0008]为了达到上述目的，本专利技术的用于柔性钻具的钻进轨迹保持装置包括：
[0009]上壳体、下壳体以及将所述上壳体与所述下壳体铰接的铰接杆；
[0010]传动轴组件，所述传动轴组件贯穿所述上壳体和所述下壳体，并与所述柔性钻具连接，所述传动轴组件上环绕设置有永磁铁；
[0011]补正机构，位于所述上壳体内，至少两个所述补正机构环绕所述传动轴组件设置，并与所述铰接杆铰接；
[0012]所述铰接杆能够带动所述补正机构沿第一方向移动，所述补正机构切割所述永磁铁的磁感线产生电流，以使所述补正机构沿所述第一方向的反方向移动。
[0013]可选地，所述补正机构包括安装条、驱动组件、感应线圈绕组和隔水套；
[0014]所述安装条与所述铰接杆铰接，所述驱动组件与所述安装条传动连接；
[0015]所述感应线圈绕组设置于所述安装条上，并与所述驱动组件电连接；
[0016]所述隔水套固定于所述上壳体的内壁，所述安装条穿设于所述隔水套内并与所述隔水套滑动连接。
[0017]可选地，所述隔水套上设置有滑槽，所述安装条与所述隔水套通过所述滑槽滑动连接。
[0018]可选地，所述驱动组件包括驱动单元、齿轮和齿条；
[0019]所述驱动单元的输出轴与所述齿轮连接；
[0020]所述齿条设置于所述安装条上，所述齿轮与所述齿条啮合传动。
[0021]可选地，所述补正机构还包括控制器；
[0022]所述控制器与所述上壳体连接，所述感应线圈绕组和所述驱动组件分别与所述控制器电连接。
[0023]可选地，所述铰接杆包括同轴设置的球头杆和连接杆；
[0024]所述球头杆设置于所述上壳体内，并与所述安装条铰接；所述连接杆的一端与所述球头杆连接，另一端与所述下壳体连接。
[0025]可选地，所述铰接杆内开设有一通孔，所述通孔与所述球头杆同轴，所述传动轴组件贯穿所述通孔。
[0026]可选地，所述传动轴组件包括依次连接的上芯轴、联轴器和下芯轴；
[0027]所述上芯轴设置于所述上壳体内，所述联轴器贯穿所述通孔，所述下芯轴设置于所述下壳体内。
[0028]可选地，所述球头杆上设置有密封圈，所述密封圈与所述上壳体的内壁抵接。
[0029]可选地，所述球头杆上开设有限位槽；
[0030]所述密封圈设置于所述限位槽与所述上壳体的内壁之间；
[0031]所述密封圈能够在所述限位槽内滑动。
[0032](三)有益效果
[0033]本专利技术的有益效果是：传动轴组件上环绕设置有永磁铁。传动轴组件能够随柔性钻头同步转动，从而使上壳体内形成旋转磁场。补正机构环绕传动轴组件设置，并与铰接杆铰接。铰接杆的摆动能够带动补正机构沿第一方向移动，从而使补正机构切割磁感线产生电流，电流再作用于补正机构，使补正机构能够驱动铰接杆沿第一方向的反方向移动，从而对铰接杆的摆动角度进行纠正，使上壳体和下壳体的轴线基本保持在同一直线上，从而使钻进轨迹保持装置在柔性钻具钻进的过程中始终保持直线钻进。
[0034]本专利技术的钻进轨迹保持装置能够通过柔性钻具的转动产生旋转磁场，通过转动过程中铰接杆的摆动使补正机构进入旋转磁场切割磁感线产生电流，进而使补正机构能够对铰接杆的摆动角度进行纠正。整个纠正过程中无需通入外部电流，利用磁生电原理能够自行生电，降低了钻进轨迹的纠正成本，也方便于上壳体内电线的布置。
附图说明
[0035]图1为本专利技术的用于柔性钻具的钻进轨迹保持装置的结构示意图；
[0036]图2为本专利技术的用于柔性钻具的钻进轨迹保持装置水平钻进时的结构示意图；
[0037]图3为本专利技术的补正机构的结构示意图。
[0038]【附图标记说明】
[0039]1：上壳体；2：上芯轴；3：控制器；4：铰接杆；41：通孔；42：限位槽；5：下壳体；6：联轴器；7：下芯轴；8：感应线圈绕组；9：永磁铁；10：齿轮；11：驱动单元；12：安装条；13：隔水套；14：密封圈。
具体实施方式
[0040]为了更好的解释本专利技术，以便于理解，下面结合附图，通过具体实施方式，对本专利技术作详细描述。
[0041]需要说明，本专利技术实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
[0042]另外，在本专利技术中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本专利技术的描述中，“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。
[0043]在本专利技术中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；“连接”可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。
[0044]参见图1，本实施例提供一种用于柔性钻具的钻进轨迹保持装置，其包括上壳体1、下壳体5以及将上壳体1与下壳体5铰接的铰接杆4、传动轴组件和补正机构。上壳体1和下壳体5的外形可以是长方体、圆柱体等形状，在本实施方式中为圆柱体形状，内部具有空腔，用于放置下面所涉相本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种用于柔性钻具的钻进轨迹保持装置，其特征在于，所述钻进轨迹保持装置包括：上壳体(1)、下壳体(5)以及将所述上壳体(1)与所述下壳体(5)铰接的铰接杆(4)；传动轴组件，所述传动轴组件贯穿所述上壳体(1)和所述下壳体(5)，并与所述柔性钻具连接，所述传动轴组件上环绕设置有永磁铁(9)；补正机构，位于所述上壳体(1)内，至少两个所述补正机构环绕所述传动轴组件设置，并与所述铰接杆(4)铰接；所述铰接杆(4)能够带动所述补正机构沿第一方向移动，所述补正机构切割所述永磁铁(9)的磁感线产生电流，以使所述补正机构沿所述第一方向的反方向移动。2.根据权利要求1所述的用于柔性钻具的钻进轨迹保持装置，其特征在于，所述补正机构包括安装条(12)、驱动组件、感应线圈绕组(8)和隔水套(13)；所述安装条(12)与所述铰接杆(4)铰接，所述驱动组件与所述安装条(12)传动连接；所述感应线圈绕组(8)设置于所述安装条(12)上，并与所述驱动组件电连接；所述隔水套(13)固定于所述上壳体(1)的内壁，所述安装条(12)穿设于所述隔水套(13)内并与所述隔水套(13)滑动连接。3.根据权利要求2所述的用于柔性钻具的钻进轨迹保持装置，其特征在于，所述隔水套(13)上设置有滑槽，所述安装条(12)与所述隔水套(13)通过所述滑槽滑动连接。4.根据权利要求2所述的用于柔性钻具的钻进轨迹保持装置，其特征在于，所述驱动组件包括驱动单元(11)、齿轮(10)和齿条；所述驱动单元(11)的输出轴与所述齿轮(10)连接；所述齿条设置于所述安装条(12)上，所述齿轮(10...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨鹏，郭强，张德龙，翁炜，冯美贵，徐军军，赵志涛，吴烁，贺云超，蒋睿，欧阳志勇，张培丰，
申请(专利权)人：北京探矿工程研究所，
类型：发明
国别省市：
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