[实用新型]一种旋转导向钻井工具的不旋转外套

说明书

技术领域

本实用新型属于石油钻探领域，特别是涉及一种能够实现定向钻井、井眼造斜的旋转导向钻井工具，具体是涉及一种旋转导向钻井工具的不旋转外套。

背景技术

旋转导向钻井技术是20世纪90年代发展起来的一项尖端自动化钻井新技术，它是当今世界上钻井技术发展最高阶段——闭环自动钻井的主要内容，它的出现是世界钻井技术的一次质的飞跃。与传统的滑动导向钻井相比，旋转导向钻井技术由于井下工具一直在旋转状态下工作，因此井眼净化效果更好，井身轨迹控制精度更高，位移延伸能力更强，因此更适合于海洋油气资源开发以及在油田开发后期的复杂油气藏中钻超深井、高难定向井、丛式井、水平井、大位移井、分支井及三维复杂结构井等特殊工艺井。

在国家“863”项目的支持下，由中国石化集团公司胜利石油管理局钻井院和中国海洋石油总公司分别牵头对调制式旋转导向钻井系统和静态偏置推靠式旋转导向钻井系统进行了系统的研究攻关，并在关键技术上取得了突破。旋转导向钻井系统的核心是井下旋转导向钻井工具，其中，静态偏置推靠式旋转导向钻井系统的井下旋转导向钻井工具主要由旋转芯轴和不旋转外套组成，其中，旋转芯轴的上端连接钻柱，下端连接钻头，主要起传递钻压、扭矩和输送钻井液的作用；不旋转外套通过轴承安装在旋转芯轴上，并且不旋转外套上设置有三个沿圆周方向均匀分布的翼肋，翼肋可伸缩地设置在靠近钻头的位置。在旋转导向钻井过程中，不旋转外套相对于井壁静止，旋转芯轴在钻柱的带动下转动，同时旋转芯轴驱动钻头钻进，三个翼肋在油压的作用下伸出，并且三个翼肋以不同的液压力推靠在井壁上，井壁对三个翼肋产生的反作用力的合力使钻头偏移，从而加大钻头的单边切削，实现对钻头钻进方向的控制，进而达到导向的目的。同时还可以通过调整三个翼肋的液压力，实现对合力的调整，以满足不同的导向需求。

公开号为1021622336A的专利文献提出了一种用于电机泵旋转导向钻井工具的定位装置，该定位装置包括控制装置、驱动装置、油源装置、导向装置，驱动装置和油源装置相连，控制装置控制驱动装置中的电动机转速，电动机通过减速机带动液压泵输出有压力的油液，将电信号转化为液压驱动力并最终调节液压泵的输出油液的流量；所述导向装置包括三位四通换向阀和活塞杆，控制装置还控制三位四通换向阀实现活塞的伸出、退回和位置保持。该专利只对旋转导向钻井工具的液压系统进行了介绍，并未对旋转导向钻井工具的偏置执行部分进行说明，在该专利提到的液压系统中，系统进油和系统回油是通过换向阀的换向来实现的，由于油路中的压力较高，因此高压阀的选型非常困难，同时油路中的压力较高还会导致系统的安全性差，对液压泵额定压强的要求较高，对油路的强度要求和密封要求较高。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种旋转导向钻井工具的不旋转外套，不旋转外套上的集成油路部分采用阻尼孔来代替高压阀的进油和回油功能，不仅避免了高压阀的选型困难，而且还能够使柱塞缸内始终保持备压，提高了翼肋的反应速度。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用了如下的技术方案：

一种旋转导向钻井工具的不旋转外套，所述不旋转外套上设置有三个沿圆周方向均匀分布的偏置执行机构，所述偏置执行机构包括安装在不旋转外套上的偏置执行部分和集成油路部分，所述偏置执行部分包括翼肋集成块、翼肋、柱塞和复位弹簧，所述翼肋通过转轴可转动地设置在翼肋集成块上，所述翼肋集成块上具有一柱塞缸，所述柱塞缸位于翼肋一活动端的内侧，所述柱塞可伸缩地设置在柱塞缸内，并能够推动翼肋向外伸出，所述复位弹簧设置在翼肋另一活动端的内侧；所述集成油路部分包括油路集成块以及安装在油路集成块内的油囊、柱塞泵和伺服电机，所述油囊用于存储液压油，所述柱塞泵的输入端与油囊连通，柱塞泵的输出端通过注油管路与柱塞缸连通，所述伺服电机的动力输出端与柱塞泵连接，用于带动柱塞泵工作；所述油路集成块内设置有阻尼孔，所述阻尼孔的一端与注油管路连通，另一端与油囊连通。

进一步，所述翼肋集成块上还设置有限位块，所述翼肋的伸出端端部向内弯折，所述限位块位于弯折部的外围，用于限制翼肋的最大伸出行程。

进一步，所述油路集成块的端部设置有接头，所述接头内部芯线与伺服电机相连。

进一步，所述注油管路内设置有压力传感器，所述接头内部芯线与压力传感器相连。

进一步，所述油路集成块内设置有溢流阀，所述溢流阀的输入端与注油管路连通，输出端与油囊连通。

进一步，所述油路集成块上具有若干个用于使油囊表面与外部环境相接触的小孔。