[发明专利]可偏旋转导向钻井工具

说明书

本发明涉及石油、天然气等钻探领域的钻井工具，是一种可偏旋转导向钻井工具。针对问题：现有旋转导向钻井工具结构复杂，内部空腔多，不紧凑。方案特征：包括，主轴，内偏心圆筒，外偏心圆筒，锁紧机构A，锁紧机构B，所述主轴向上固定连接钻柱，向下固定连接钻头。内偏心圆筒可旋转的套接在主轴上；外偏心圆筒可旋转的套接在内偏心圆筒上；锁紧机构A设置于主轴与内偏心圆筒之间；锁紧机构B设置于内偏心圆筒与外偏心圆筒之间。有益效果：1利用两个可调的偏心圆筒推靠井壁，调节钻头指向，实现导向目的；2结构紧凑、内部空腔少，有益于降低对材料的要求，提高可偏旋转导向钻井工具的工作寿命。

技术领域

本发明涉及石油、天然气等钻探领域的钻井工具，是一种可偏旋转导向钻井工具。

背景技术

现有技术中，旋转导向钻井工具主要有推靠式和指向式两种。其中，推靠式旋转导向钻井工具是在工具外周均匀设置三个可伸缩翼肋,三个翼肋可选择的推靠设定方向的井壁，导致钻头偏移，从而加大了钻头的单边切削，实现对钻头钻进方向的控制，达到导向的目的；然而，导向钻井工具的体积尤其是半径大小是受限的，设置三个可伸缩翼肋使其构造复杂，而且内部空腔大，对材料要求高。

指向式旋转导向钻井工具通过一个内置的偏置机构可为钻头提供一个与井眼轴线不一致的倾角，进而产生导向作用。然而，该工具结构复杂，活动部件多，内部空腔大，结构不够紧凑。

发明一种结构简单，内部空腔少，结构紧凑的旋转导向钻井工具，是时之所需。

发明内容

本发明针对的技术问题是：现有旋转导向钻井工具结构复杂，内部空腔多，不紧凑。

本发明采用的技术方案是：利用两个可调的偏心圆筒可设定的使可偏旋转导向钻井工具推靠一侧井壁，使钻头偏移，以实现导向目的。

本发明包含的技术特征有：一种可偏旋转导向钻井工具，包括，主轴，内偏心圆筒，外偏心圆筒，锁紧机构A，锁紧机构B，所述主轴向上固定连接钻柱，向下固定连接钻头，是所述可偏旋转导向钻井工具的承载体。内偏心圆筒可旋转的套接在主轴上；外偏心圆筒可旋转的套接在内偏心圆筒上；锁紧机构A设置于主轴与内偏心圆筒之间，可把内偏心圆筒与主轴锁紧在一起；锁紧机构B设置于内偏心圆筒与外偏心圆筒之间，可把外偏心圆筒与内偏心圆筒锁紧在一起。本发明通过内偏心圆筒与外偏心圆筒的相对旋转，驱动可偏旋转导向钻井工具向设定的方向凸出以推靠井壁，使钻头偏移，从而加大钻头的单边切削，实现任意方向的造斜。

说明，本申请中，设定一词是指事先设置、确定。

进一步，内偏心圆筒筒壁最小壁厚与外偏心圆筒筒壁最小壁厚相等；且，内偏心圆筒筒壁最大壁厚与外偏心圆筒筒壁最大壁厚相等；用于可偏旋转导向钻井工具的外周各点到主轴轴线距离相等，以稳斜钻进。另外，仅内偏心圆筒筒壁最小壁厚、最大壁厚之和与外偏心圆筒筒壁最小壁厚、最大壁厚之和相等，也可实现可偏旋转导向钻井工具的外周各点到主轴轴线距离相等，但构造强度要差。

进一步，所述可偏旋转导向钻井工具还包括圆套筒，锁紧机构C，驱动机构；所述圆套筒可旋转的套接在在外偏心圆筒上；锁紧机构C设置于外偏心圆筒与圆套筒之间，可把圆套筒与外偏心圆筒锁紧在一起；驱动机构设置于外偏心圆筒与圆套筒之间，可受控驱动圆套筒相对外偏心圆筒转动。在造斜钻进过程中，可偏旋转导向钻井工具可能偏离设定的偏置方向，通过驱动圆套筒与外偏心圆筒相对转动，可维持可偏旋转导向钻井工具始终指向设定的偏置方向。

进一步，锁紧机构A,和/或锁紧机构B,和/或锁紧机构C可以是摩擦型锁紧机构；摩擦型锁紧机构包括腔体、推力机构、摩擦块、摩擦面；推力机构可在腔体内来回移动，推动与之连接的摩擦块挤压或脱离摩擦面，用于实现锁紧或解锁状态。