[发明专利]一种机械导向控制装置

说明书

本发明提供了一种机械导向控制装置，主要由上接头、传动轴、密封圈、密封筒、下接头、弹簧座、金属球、活塞、弹簧和控制管组成。停泵，上提钻具，传动轴下密封段离开下接头密封段，控制管导向段、密封段和泄流段分别离开矿藏机械导向钻井工具中机械导向驱动装置和密封座，开泵，矿藏机械导向钻井工具具备导向钻进功能；停泵，下放钻具，传动轴下密封段进入下接头密封段，控制管导向段、密封段和泄流段分别进入矿藏机械导向钻井工具中机械导向驱动装置和密封座，开泵，矿藏机械导向钻井工具具备摆工具面和不导向钻进功能，因此，利用机械导向控制装置，可把矿藏机械导向钻井工具转变成矿藏机械旋转导向钻井工具。

技术领域

本发明专利属于石油钻井机械领域，具体涉及一种机械导向控制装置。机械导向控制装置与矿藏机械导向钻井工具配套使用，矿藏机械导向钻井工具可转变成矿藏机械旋转导向钻井工具。

背景技术

利用机械钻井导向装置，可研制出多个扶正棱矿藏机械垂直钻井工具。矿藏机械垂直钻井工具主要用于解决高陡斜地质构造钻井问题，达到控制井身质量和提高钻井速度目的。根据机械钻井导向装置结构，通过调整偏重块和扇形圆管相对位置，矿藏机械垂直钻井工具可转变成矿藏机械增斜、扭方位或特定装置角导向钻井工具。矿藏机械垂直钻井工具和矿藏机械增斜、扭方位或特定装置角导向钻井工具统称矿藏机械导向钻井工具。

如果作为矿藏机械垂直钻井工具，那么，对降斜率没有严格要求，只要出现井斜，矿藏机械垂直钻井工具自动降斜钻进，通过地层自然增斜和工具自动降斜重复过程，把井斜始终控制在井身质量允许范围内。如果作为矿藏机械增斜、扭方位或特定装置角导向钻井工具，那么，对造斜率将有严格要求，除下钻前调整喷嘴直径或钻进中调整钻井液排量来间接调整造斜率外，还必须具备导向钻进或不导向钻进功能。另外，如果矿藏机械导向钻井工具具备摆工具面功能，那么，矿藏机械导向钻井工具将转变成矿藏机械旋转导向钻井工具，用于调整定向井(或斜井)和水平井井眼空间钻进方向。

本发明专利提出了一种机械导向控制装置。利用机械导向控制装置，通过停泵上提钻具或下放钻具，使矿藏机械导向钻井工具具备导向钻进或不导向钻进、摆工具面功能，或者说，矿藏机械导向钻井工具可转变成矿藏机械旋转导向钻井工具。

发明专利内容

本发明专利属于石油钻井机械领域，具体涉及一种机械导向控制装置。机械导向控制装置与矿藏机械导向钻井工具配套使用，矿藏机械导向钻井工具可转变成矿藏机械旋转导向钻井工具。

本发明专利采用如下具体技术方案实现：

机械导向控制装置主要由上接头、传动轴、密封圈、密封筒、下接头、弹簧座、金属球、活塞、弹簧和控制管组成。

上接头是中孔、厚壁金属管。从外部来看，上接头是圆柱体，称为咬合段，用于现场钳头咬合上、卸扣操作。从内部来看，上接头上端是螺纹段，用于连接上部钻具；螺纹段下面是钻井液流道；钻井液流道下面或上接头下端是螺纹段，用于连接传动轴。

传动轴是中孔、厚壁金属轴。从外部来看，传动轴上端是螺纹段，用于连接上接头；螺纹段下面是上密封段，通过密封圈与密封筒形成液动密封，确保机械导向控制装置不刺不漏；上密封段下面是限位段，直径与密封筒限位段内径相同，且大于传动轴上密封段和扭矩传动段直径，用于限制传动轴活动范围；限位段下面是扭矩传动段，附图1中扭矩传动段为双直边扁圆柱体，具体应用中可设计加工成单直边扁圆柱体，或多直边扁圆柱体，或其他形状柱体，具体在设计加工时统筹考虑，其技术参数与下接头扭矩传动段相匹配；扭矩传动段下面是锁紧段，管体上加工有锁紧孔，同一横截面锁紧孔周向均布且称为一排锁紧孔，具体孔数在设计加工时统筹考虑，附图1中锁紧段为一排锁紧孔，具体应用中可设计加工多排锁紧孔且相邻排锁紧孔周向错开，具体排数在设计加工时统筹考虑；锁紧段下面或传动轴下端是下密封段，且与下接头密封段相匹配，可按偶件配套研磨，或密封圈密封，或其他形式密封。从内部来看，传动轴上端是钻井液流道，内径相对较小；钻井液流道下面是锁紧段，内径相对较大，用于安装活塞和弹簧；锁紧段下面或传动轴下端是螺纹段，用于安装弹簧座。