【技术实现步骤摘要】
一种基于钻柱转速控制的复合导向工具及方法
[0001]本专利技术涉及一种基于钻柱转速控制的复合导向工具及方法,属于油气资源钻井工具
技术介绍
[0002]我国页岩气储量丰富,水平井是实现页岩气等非常规油气资源规模效益开发的重要手段。水平井钻井普遍面临钻柱摩阻高、定向“托压”严重等问题,目前已经成为制约页岩油气水平井优快钻井的技术瓶颈之一,旋转导向系统虽能一定程度解决该问题,但由于其使用成本高等因素,该系统尚未在国内现场广泛应用。
[0003]目前国内所公开的文献中,专利CN115467907通过钻井液排量驱动其工具内部的电气系统工作,电气系统通过控制工具内部流体的流动方向,实现了电气控制上下钻柱扭矩的分离与啮合,由于该工具的离合系统采用了花键啮合的方式,存在内外啮合齿状结构在不旋转情况下的随机有效啮合问题,同时电气部件在井下的适应性较低,导致工具在井下的可靠性不能得到保障。类似的,专利CN111411904也同样存在上述两个问题。专利CN114293913通过三组并联的涡轮结构实现了上下钻柱扭矩的离合功能,其结构简单,由于涡轮结构所输出的扭矩有限,可能存在输出扭矩过小,下部钻柱无法克服井壁摩阻,从而导致下部钻柱无法转动的问题。
技术实现思路
[0004]为了克服现有技术中存在的缺陷,本专利技术旨在提供一种基于钻柱转速控制的复合导向工具及方法。
[0005]本专利技术解决上述技术问题所提供的技术方案是:一种基于钻柱转速控制的复合导向工具,包括上接头、联轴器A、轴承组A、泵转子、
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于钻柱转速控制的复合导向工具,其特征在于,包括上接头(1)、联轴器A(2)、轴承组A(3)、泵转子(5)、具有泵空腔的泵定子(6)、具有分流空腔的分流器壳体(9)、分流杆(10)、固定套(11)、具有内部流道的连接杆(12)、具有转子流道的马达转子(13)、具有螺杆状空腔的马达定子(14)、轴承组B(16)、联轴器B(17)、下接头(18)以及T形轴(19);所述上接头(1)下端与泵定子(6)上端通过轴承组A(3)连接;所述泵定子(6)、分流器壳体(9)、马达定子(14)从上到下依次连接;所述下接头(18)上端与马达定子(14)下端通过轴承组B(16)连接;所述泵转子(5)安装在泵定子(6)内,其上端通过联轴器A(2)与上接头(1)的内壁连接;所述分流杆(10)安装在分流器壳体(9)内部,且分流杆(10)内轴向设有大径流道、小截面流道、小径流道,径向设有与大径流道相通的通孔;所述分流空腔包括从上到下依次连通的连通空腔、安装空腔、大空腔,所述安装空腔的内壁上径向设有活塞滑道,所述活塞滑道内设有活塞(7)、弹簧(8)以及与分流空腔相通的小孔,所述活塞(7)一端压缩弹簧,另一端堵塞通孔;所述T形轴(19)上端通过固定套(11)安装在分流杆(10)下端内;所述T形轴(19)、连接杆(12)、马达转子(13)依次连接并安装在马达定子(14)内;所述马达转子(13)下端设有与转子流道相通的排液孔;所述马达转子(13)通过联轴器B(17)与下接头(18)的内壁连接;所述泵定子(6)的泵空腔下部、分流器壳体(9)的连通空腔以及分流杆(10)的大径流道依次相通形成高压腔(101);所述分流器壳体(9)与分流杆(10)之间的环空和所述马达定子(14)分别分流杆(10)、固定套(11)、连接杆(12)、马达转子(13)之间的环空从上到下依次相通形成环形高压腔(102);所述分流杆(10)的小径流道、T形轴(19)的内部流道、连接杆(12)的内部流道以及马达转子(13)的转子流道依次相通形成低压流道(103)。2.根据权利要求1所述的一种基于钻柱转速控制的复合导向工具,其特征在于,所述上接头(1)、下接头(18)的内腔内均设有连接构件,所述联轴器A(2)、联轴器B(17)分别与上接头(1)、下接头(18)内的连接构件连接。3.根据权利要求1所述的一种基于钻柱转速控制的复合导向工具,其特征在于,所述上接头(1)、下接头(18)内均径向均布2个连接构件。4.根据权利要求1所述的一种基于钻柱转速控制的复合导向工具,其特征在于,所述上接头(1)下端与泵定子(6)上端通过轴承组A(3)过盈配合轴向固定连接,允许上接...
【专利技术属性】
技术研发人员:刘阳,陈聪睿,汪茹敏,马天寿,向幸运,陈颖杰,付建红,
申请(专利权)人:西南石油大学,
类型:发明
国别省市:
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