[实用新型]垂直钻井工具

说明书

技术领域

本实用新型涉及石油天然气钻井配套装置技术领域，是一种垂直钻井工具。

背景技术

目前直井在油气井中所占比重最大，直井防斜是直井钻井中非常重要的一个问题，由于井斜在石油天然气钻井过程经常发生，其危害很大，轻者影响钻井速度，增加成本，重者使井报废，造成巨大的经济损失。目前国内外采用的防斜技术主要是通过钟摆、满眼和偏心等钻具组合，这种钻具组合通常存在降斜能力弱、容易引起卡钻事故等问题。现有的垂直钻井工具主要由接头、轴承、本体、发电机、护板、测控仪器、液压泵、电动机、柱塞、密封和中心管组成，其工作原理是发电机的定子装在中心管上，发电机的转子装在本体上，上方的钻铤带动中心管转动，中心管相对本体转动使发电机发电并给测控仪器和电动机供电，当测控仪器测量到井斜时，控制电动机的转动，驱动液压泵向柱塞空腔内注入流体，使井眼高边的柱塞伸出并与井壁接触，从而在井眼高边产生一个指向低边的钻头侧向力，从而起到降斜的作用，实现主动控制井斜。但是，由于现有的垂直钻井工具在实际使用过程中存在以下不足：测控仪器未与液压系统完全隔离，液压系统存在动密封致使密封性能较差，外部液体容易进入测控仪器和液压系统，导致其工作可靠性较差、使用寿命较短。此外，现有的垂直钻井工具还存在发电机供电不稳定的问题，影响其可靠性。

发明内容

本实用新型提供了一种垂直钻井工具，克服了上述现有技术之不足，其能有效解决现有垂直钻井工具存在的测控仪器未与液压系统完全隔离、液压系统存在动密封、工作可靠性较差、使用寿命较短的问题。

本实用新型的技术方案是通过以下措施来实现的：一种垂直钻井工具，包括中心管、下接头、上部轴承、下部轴承、本体、旋变装置、测控仪器、推力板和液压推力装置；中心管下部固定安装有下接头，中心管外侧上部安装有上部轴承，下接头外部安装有下部轴承，本体通过上部轴承和下部轴承安装在中心管外部并能够相对中心管转动，本体上部内腔内安装有旋变装置和测控仪器，本体下部外侧有不少于三个的推板安装腔，推板安装腔内分别铰接安装有推力板，对应推力板下部的各推板安装腔底面上分别有液推凹腔，液推凹腔内安装有能够使内部液压油密闭循环的液压推力装置，液压推力装置包括电动机、液压泵和能够使推力板下部伸出推板安装腔的推力柱塞，中心管上端有插头沉孔并固定安装有能够与上方电源相连接的电缆插头，电缆插头通过旋变装置与能够分别控制各电动机的测控仪器电连接在一起，测控仪器分别与各电动机电连接在一起。

下面是对上述实用新型技术方案的进一步优化或/和改进：

上述中心管的上部可固定有内部装有供电装置的短钻铤；短钻铤的内部有钻铤腔，钻铤腔的上部内壁上有钻铤上螺纹，钻铤腔的下部内壁上有钻铤下螺纹，中心管的内部有心管腔，中心管的上部外侧有心管上螺纹，短钻铤通过钻铤下螺纹和心管上螺纹固定安装在中心管上部；供电装置包括叶轮、泥浆发电机和电缆接头，叶轮的外壳固定安装在钻铤腔的上部内壁上，泥浆发电机固定安装在叶轮下部，叶轮的叶片固定安装在泥浆发电机的驱动轴上并能够转动，电缆接头固定在钻铤腔下部，电缆接头的内部有电缆头腔，泥浆发电机的下部固定在电缆接头上部，钻铤腔上端通过叶轮的叶片间隙、泥浆发电机外侧和钻铤腔间的环空、电缆头腔与心管腔相连通。

上述中心管的上部外侧可有心管外环台，中心管的下部外侧有心管下螺纹，下接头通过心管下螺纹固定安装在中心管下部，下接头的外侧下部可有下接外环台；上部轴承包括上轴承内圈和上轴承外圈，上轴承内圈下部套装在上轴承外圈内部并能够自由转动，上轴承内圈的内腔壁上部有螺纹并通过螺纹固定安装在心管外环台下方的中心管外部，上轴承内圈的上端面顶紧在心管外环台的下端面上，上轴承外圈的上部外侧有上外圈凸台，上轴承外圈的下部外侧有上圈外螺纹，本体上部套装在上轴承外圈下部外侧并通过上圈外螺纹固定安装在上轴承外圈上，本体的上端面顶紧在上外圈凸台的下端面上；下部轴承包括下轴承内圈和下轴承外圈，下轴承内圈上部套装在下轴承外圈内部并能够自由转动，下轴承内圈的内腔壁下部有螺纹并通过螺纹固定安装在下接外环台上方的下接头外部，下轴承内圈的下端面顶紧在下接外环台的上端面上，下轴承外圈的上部外侧有下圈外螺纹，下轴承外圈的下部外侧有下外圈凸台，本体下部套装在下轴承外圈上部外侧并通过下圈外螺纹固定安装在下轴承外圈上，本体的下端面顶紧在下外圈凸台的上端面上。