[发明专利]一种钻井导向工具及钻井系统

说明书

本发明提供了一种钻井导向工具及钻井系统，属于钻井工具领域。钻井导向工具包括空心外套、旋转轴、空心钻铤和驱动机构。空心外套套设于旋转轴的外侧，旋转轴与所述空心外套通过球面轴承连接。空心钻铤可转动的设置于空心外套内，空心钻铤支撑于旋转轴。驱动机构包括旋转体、偏心轮、第一驱动装置和第二驱动装置，旋转体可转动的设置于空心外套内，偏心轮与旋转体转动连接，第一驱动装置用于驱动旋转体相对空心外套围绕旋转轴转动，第二驱动装置用于驱动偏心轮相对旋转体转动。偏心轮相对旋转体转动能够使旋转轴弯曲。这种钻井导向工具，偏心轮转动使旋转轴弯曲，偏心轮与旋转轴为线接触，偏心轮不会限制旋转轴的弯曲。

技术领域

本发明涉及钻井工具领域，具体而言，涉及一种钻井导向工具及钻井系统。

背景技术

旋转导向钻井系统是靠空心外套与旋转轴之间的驱动机构使旋转轴弯曲偏执，从而为钻头提供一个与井眼轴线不一致的倾角，产生导向作用。现有的旋转导向钻井系统中的驱动机构一般都采用偏心环，旋转轴套设在偏心环内，偏心环对旋转轴的弯曲具有一定的限制作用，旋转轴的弯曲效果差，从而导致钻头的倾斜效果不佳，钻井效果不能达到预期。

发明内容

本发明的目的在于提供一种钻井导向工具，以改善驱动机构对旋转轴的弯曲具有限制作用的问题。

本发明的目的在于提供一种钻井系统，以改善驱动机构对旋转轴的弯曲具有限制作用的问题。

本发明是这样实现的：

基于上述第一目的，本发明提供一种钻井导向工具，包括：

空心外套；

旋转轴，所述空心外套套设于所述旋转轴的外侧，所述旋转轴与所述空心外套通过球面轴承连接；

空心钻铤，所述空心钻铤可转动的设置于所述空心外套内，所述空心钻铤支撑于所述旋转轴，所述空心钻铤与所述旋转轴能够同步转动；

驱动机构，所述驱动机构包括旋转体、偏心轮、第一驱动装置和第二驱动装置，所述旋转体可转动的设置于所述空心外套内，所述偏心轮与所述旋转体转动连接，所述第一驱动装置用于驱动所述旋转体相对所述空心外套围绕所述旋转轴转动，所述第二驱动装置用于驱动所述偏心轮相对所述旋转体转动；

所述偏心轮与所述旋转轴接触，所述偏心轮相对所述旋转体转动能够使所述旋转轴弯曲。

进一步地，所述旋转体包括第一旋转环和第二旋转环，所述第二旋转环与所述第一旋转环滑动连接，所述第二旋转环与所述第一旋转环之间设置有第一限位结构，以限制所述第二旋转环相对第一旋转环转动，所述第一旋转环与所述空心外套转动连接，所述偏心轮与所述第二旋转环转动连接；

所述第一旋转环与所述第二旋转环之间设有第三驱动装置，所述第二驱动装置用于驱动所述第二旋转环相对第一旋转环轴向滑动；

所述旋转轴具有接触面，接触面为圆锥面，所述第二旋转环相对所述第一旋转环轴向移动能够使所述偏心轮与所述接触面接触并沿所述接触面移动。

进一步地，所述第一旋转环包括基环和沿所述基环轴向延伸的导向环，所述基环的外壁与所述空心外套接触并形成转动配合，所述第二旋转环套设于所述导向环的外侧，所述第二旋转环的内壁与所述导向环接触并形成滑动配合。

进一步地，所述第一限位结构包括设于所述导向环的外壁上的凸出部和设于所述第二旋转环的内壁上的滑槽，所述凸出部延伸至所述滑槽内；

所述第二旋转环相对所述第一旋转环轴向移动时，所述凸出部能够在所述滑槽内滑动。

进一步地，所述偏心轮相对旋转体转动的轴线垂直于旋转体相对所述空心外套转动的轴线。