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【技术实现步骤摘要】
本申请涉及钻井器具,具体涉及一种适用于自动控制的定向钻井导向结构。
技术介绍
1、随着油气资源勘探开发进程的加快,现代油气钻井技术也取得了长足发展,但现代油气开发面临更多的挑战,传统的油气资源不断被开发利用,使得常规赋存条件的油气资源逐渐减少,油气资源开发逐渐向新型油气资源转变。在新型油气资源勘探开发过程中,钻井工程面临着更加复杂的地层环境,导致钻井实际工况条件更加复杂,同时随着工况条件的变化,钻井成本将进一步增加,这对钻井技术装备提出了新的要求。尤其是在定向井、水平井等结构井钻井过程中,如何控制井眼轨迹的前进方向,成为了钻井工程必须解决的技术问题。
2、为了适应现代化油气资源的开发,也为了适应现代油气井的复杂井身结构,油气钻井技术装备也不断发展完善,其中21世纪以来,逐渐发展成熟的典型产品之一为旋转导向钻井工具。旋转导向工具通过其控制系统控制偏转机构动作,实现在钻井过程的导向钻进,实时修正井眼轨迹,使钻头能够按照设计的井眼轨迹进行钻进。使用旋转导向工具可以实现导向与钻进同步进行,而不需要额外起下钻配套使用其他纠斜工具进行井眼轨迹修正,能够有效减少起下钻次数,从而提高钻井效率,降低钻井成本。因此,旋转导向工具成为现代油气钻井的关键技术装备,进行旋转导向工具的开发也具有重要的研究意义以及广阔的市场前景,不仅能够推动现代钻井技术装备的发展,也可以为钻井实际生产提供技术支持。
技术实现思路
1、本申请的主要目的在于提供一种适用于自动控制的定向钻井导向结构,旨在解决现有技术中对
2、本申请采用的技术方案如下:
3、一种适用于自动控制的定向钻井导向结构,包括:
4、传动轴,所述传动轴的下端连接有钻头;
5、外壳体,所述外壳体套设于所述传动轴的外部,且所述外壳体与所述传动轴之间预留有活动间隙;
6、保持机构,所述保持机构套设于所述传动轴的外部并位于所述活动间隙内,所述保持机构能够保持所述传动轴沿预设方向掘进;以及,
7、偏转机构,所述偏转机构套设于所述传动轴的外部并位于所述保持机构与所述传动轴之间;
8、其中,所述偏转机构包括:
9、偏置导向套,所述偏置导向套偏心套设于所述传动轴靠近于所述钻头一端;
10、下部轴承总成,所述下部轴承总成套设于所述传动轴上并位于所述传动轴与所述偏置导向套之间;以及,
11、偏转驱动总成,所述偏转驱动总成被配置成用于向所述下部轴承总成施加推拉力,以使得所述下部轴承总成沿所述偏置导向套往复移动而带动所述传动轴相对于所述导向结构的轴线偏转。
12、可选的,所述保持机构包括:
13、第一驱动单元,所述第一驱动单元设置于所述外壳体上;以及,
14、方向套,所述方向套由所述第一驱动单元驱动而转动,所述方向套沿轴向设置有用于容纳所述传动轴以及所述偏转机构的内腔通道。
15、可选的,所述第一驱动单元与所述方向套通过齿轮啮合的方式而传动连接。
16、可选的,所述偏转驱动总成包括:
17、第二驱动单元,所述第二驱动单元固设于所述外壳体;
18、角度套,所述角度套由所述第二驱动单元驱动而转动;以及,
19、旋转套,所述旋转套与所述角度套传动连接而同步转动,所述旋转套设置有内推件,所述内推件随所述旋转套的正反转动而对所述下部轴承总成施加推拉力。
20、可选的,所述旋转套沿内壁设置有螺旋槽,所述内推件为设置于所述螺旋槽内的驱动球,所述驱动球与所述下部轴承总成保持连接。
21、可选的,所述第二驱动单元与所述角度套通过齿轮啮合的方式传动连接。
22、可选的,所述角度套与所述旋转套通过齿轮啮合的方式传动连接。
23、可选的,所述传动轴远离所述钻头的一端通过上部轴承总成与所述外壳体转动连接。
24、可选的,所述外壳体的外周壁设置有扶正器。
25、可选的,所述外壳体设置有供电单元和控制电路。
26、与现有技术相比,本申请的有益效果是:
27、本申请实施例提出的一种适用于自动控制的定向钻井导向结构,通过保持机构控制传动轴整体的钻进方向,并结合偏转机构,在偏转驱动总成的驱动下带动下部轴承总成沿着偏心设置的偏置导向套移动,从而带动传动轴相对于导向结构的整体轴线发生一定角度的偏转,实现轻松调整掘进方向,使得对于复杂地层钻进工作更易施行,通过调整下部轴承总成在偏心导向套内的位置,调节传动轴的偏转角度更易控制,使得导向工具的导向造斜能力更强。
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1.一种适用于自动控制的定向钻井导向结构,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的适用于自动控制的定向钻井导向结构,其特征在于,所述保持机构包括:
3.根据权利要求2所述的适用于自动控制的定向钻井导向结构,其特征在于,所述第一驱动单元与所述方向套通过齿轮啮合的方式而传动连接。
4.根据权利要求1所述的适用于自动控制的定向钻井导向结构,其特征在于,所述偏转驱动总成包括:
5.根据权利要求4所述的适用于自动控制的定向钻井导向结构,其特征在于,所述旋转套沿内壁设置有螺旋槽,所述内推件为设置于所述螺旋槽内的驱动球,所述驱动球与所述下部轴承总成保持连接。
6.根据权利要求4所述的适用于自动控制的定向钻井导向结构,其特征在于,所述第二驱动单元与所述角度套通过齿轮啮合的方式传动连接。
7.根据权利要求4所述的适用于自动控制的定向钻井导向结构,其特征在于,所述角度套与所述旋转套通过齿轮啮合的方式传动连接。
8.根据权利要求1所述的适用于自动控制的定向钻井导向结构,其特征在于,所述传动轴远离所述钻头的一端通过上
9.根据权利要求1所述的适用于自动控制的定向钻井导向结构,其特征在于,所述外壳体的外周壁设置有扶正器。
10.根据权利要求1所述的适用于自动控制的定向钻井导向结构,其特征在于,所述外壳体设置有供电单元和控制电路。
...【技术特征摘要】
1.一种适用于自动控制的定向钻井导向结构,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的适用于自动控制的定向钻井导向结构,其特征在于,所述保持机构包括:
3.根据权利要求2所述的适用于自动控制的定向钻井导向结构,其特征在于,所述第一驱动单元与所述方向套通过齿轮啮合的方式而传动连接。
4.根据权利要求1所述的适用于自动控制的定向钻井导向结构,其特征在于,所述偏转驱动总成包括:
5.根据权利要求4所述的适用于自动控制的定向钻井导向结构,其特征在于,所述旋转套沿内壁设置有螺旋槽,所述内推件为设置于所述螺旋槽内的驱动球,所述驱动球与所述下部轴承总成保持连接。
6.根据权利要求...
【专利技术属性】
技术研发人员:何清山,李萌,
申请(专利权)人:成都希能能源科技有限公司,
类型:发明
国别省市:
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