[发明专利]旋转导向工具

权利要求书

1.一种旋转导向工具，其包括转动的芯轴以及能在液压力下凸出所述芯轴表面并顶触井壁而使所述芯轴偏转的翼肋，测量驱动所述翼肋运动的液压力的液压传感器、芯轴转速传感器、用于测定所述翼肋的位置的工具面测量单元以及处理来自所述液压传感器、芯轴转速传感器和工具面测量单元的数据并由此控制所述翼肋向外凸出的控制器，

在钻井期间，所述控制器根据所述翼肋预定凸出到位的角位置θ_up，所述芯轴的角速度ω、所述翼肋在液压力作用下从原始位置到凸出到位所需要的时间T来计算出指示所述翼肋开始凸出时的翼肋的角位置θ_start。

2.根据权利要求1所述的旋转导向工具，其特征在于，以弧度来计算，所述角位置θ_start=2π－Tω±θ，其中θ是角位置补偿。

3.根据权利要求2所述的旋转导向工具，其特征在于，在钻井之前，预先设定所述芯轴的转速最大变化量Δω_max、最大液压力P_max、最小液压力P_min以及当液压力P大于P_max或小于P_min之外时的角位置补偿θ_l，

在使用所述旋转导向工具实施偏转时，通过所述芯轴转速传感器测量所述芯轴的转速变化量Δω，当所述芯轴的转速变化量Δω小于Δω_max，并且液压力P处于P_max和P_min之间时，角位置补偿θ等于零。

4.根据权利要求3所述的旋转导向工具，其特征在于，当所述液压力P小于P_min时，所述角位置补偿θ=θ_l，角位置θ_start=2π－Tω－θ。

5.根据权利要求4所述的旋转导向工具，其特征在于，当所述液压力P恒小于P_min时，则系统故障。

6.根据权利要求3所述的旋转导向工具，其特征在于，当所述液压力P大于P_max时，所述角位置补偿θ=θ_l，角位置θ_start=2π－Tω+θ。

7.根据权利要求6所述的旋转导向工具，其特征在于，当所述液压力P恒大于P_max时，则系统故障。

8.根据权利要求2到7中任一项所述的旋转导向工具，其特征在于，所述旋转导向工具还包括用于控制液压流体流动的液体导流器件，

在所述控制器内预设置了所述液体导流器件受温度t的影响而对所述控制器指令响应延迟产生的角位置补偿θ_t，所述角位置补偿θ还包括角位置补偿θ_t。

9.根据权利要求8所述的旋转导向工具，其特征在于，角位置补偿θ_t大于或等于所述角位置补偿θ_l。

10.根据权利要求8或9所述的旋转导向工具，其特征在于，所述控制液压流体流动的液体导流器件为电磁阀。

11.根据权利要求2到10中任一项所述的旋转导向工具，其特征在于，当所述芯轴的转速变化量Δω大于或等于Δω_max时，所述控制器不指令所述翼肋凸出。