[发明专利]垂直钻井工具

权利要求书

1.一种垂直钻井工具，其特征在于包括中心管、短钻铤、本体、供电装置、凸块旋转装置、测控装置和非接触输电装置；中心管上端安装有短钻铤，本体通过上轴承和下轴承安装在中心管外部并能够相对中心管转动，短钻铤的内部安装有供电装置，本体的外侧沿圆周均匀分布有三个轴向凸台，各轴向凸台的上部体内分别安装有能伸出轴向凸台并支撑在井壁上带动本体旋转的凸块旋转装置；各轴向凸台的下部分别设有推板安装槽，其中一个推板安装槽内安装有带推力板的防转推力装置，其余推板安装槽内安装有带推力板的纠偏推力装置，防转推力装置能使推力板支撑在井壁上以防止本体旋转，纠偏推力装置能使推力板支撑在井壁上以防止本体倾斜，纠偏推力装置的推力大于防转推力装置；本体的中部体内安装有旋转装置液泵、推力装置液泵和测控装置，测控装置上有能够检测井斜及倾斜方位的传感器，本体下部内壁与中心管之间安装有非接触输电装置，供电装置通过非接触输电装置与测控装置的电源端子电连接，传感器的输出端子与测控装置的信号输入端子电连接，测控装置的信号输出端子与旋转装置液泵的控制端子及推力装置液泵的控制端子电连接，旋转装置液泵能够驱动凸块旋转装置工作，推力装置液泵能够驱动防转推力装置及纠偏推力装置工作。

2.根据权利要求1所述的垂直钻井工具，其特征在于各轴向凸台的外侧中部分别有舱盖安装槽并固定安装有舱盖板；轴向凸台包括第一轴向凸台、第二轴向凸台和第三轴向凸台；对应第一轴向凸台的舱盖安装槽的槽底中部有泵舱，旋转装置液泵和推力装置液泵固定安装在泵舱内壁上；对应第二轴向凸台的舱盖安装槽的槽底中部有平衡舱，平衡舱内安装有平衡胶囊，平衡舱的舱盖板中部有平衡通孔并固定安装有平衡接头，平衡胶囊的口部固定安装在平衡接头内端，平衡胶囊的内腔通过平衡接头内腔与本体外部相连通；对应第三轴向凸台的舱盖安装槽的槽底中部有控制舱，测控装置固定安装在控制舱内壁上；泵舱与平衡舱之间有衡压通孔，泵舱与控制舱之间有装有密封塞的线缆孔。

3.根据权利要求2所述的垂直钻井工具，其特征在于防转推力装置包括两个小柱塞，纠偏推力装置包括推力活塞；各推力板的上部和下部分别有上压台和下压台，对应上压台位置的轴向凸台上设有上限位槽并固定安装有上限位块，对应下压台位置的轴向凸台上设有下限位槽并固定安装有下限位块，上压台与上限位块之间安装有上复位簧，下压台与下限位块之间安装有下复位簧；第一轴向凸台、第二轴向凸台和第三轴向凸台下部的推板安装槽分别为第一推板安装槽、第二推板安装槽和第三推板安装槽；第一推板安装槽和第三推板安装槽的底面中部设有活塞安装腔，推力活塞安装在活塞安装腔内；第二推板安装槽的上部底面上和下部底面上分别设有上柱塞安装腔和下柱塞安装腔，两个小柱塞分别安装在上柱塞安装腔和下柱塞安装腔内，上下两个小柱塞的直径之和小于推力活塞的直径；本体的下部有下油环安装槽，下油环安装槽内安装有上端带有导油槽的下导油环，第一推板安装槽的活塞安装腔底部有第一轴向油孔，上柱塞安装腔和下柱塞安装腔的底部通过第二轴向油孔相连通，第三推板安装槽的活塞安装腔底部有第三轴向油孔；第一轴向油孔的上端与推力装置液泵的出液口相连通，第一轴向油孔的上端与推力装置液泵的出液口之间安装有溢流阀；第一轴向油孔、第二轴向油孔和第三轴向油孔的下端分别与下导油环的导油槽相连通。

4.根据权利要求1或2或3所述的垂直钻井工具，其特征在于凸块旋转装置包括推力胶囊、驱动凸块、回位弹簧和凸块压板；各轴向凸台的上部分别有沿右上左下方向倾斜布置的凸块安装腔，各凸块安装腔的内端分别安装有推力胶囊，推力胶囊外部的凸块安装腔内安装有驱动凸块，驱动凸块的外侧左右两边分别设有凸棱，凸棱为沿凸块安装腔方向布置的螺旋状凸棱，驱动凸块的外侧中部设有弹簧安装槽并安装有回位弹簧，对应凸块安装腔上下端位置的轴向凸台外侧设有压板槽，压板槽内固定安装有凸块压板，回位弹簧的外端压紧在凸块压板的中部，回位弹簧的内端压紧在弹簧安装槽的槽底面上并使驱动凸块的凸棱位于凸块安装腔内；本体的上端有上油环安装槽，上油环安装槽内安装有下端带有导油槽的上导油环，各推力胶囊内腔之间通过平衡油管与上导油环的导油槽相互连通；其中一个推力胶囊的内腔下端通过导油管与旋转装置液泵的出液口相连通，导油管与旋转装置液泵的出液口之间安装有限压阀。