[发明专利]一种夹心筒结构的静态偏置旋转导向钻井工具

权利要求书

1.一种夹心筒结构的静态偏置旋转导向钻井工具，包括不旋转套筒(6)、偏置控制机构、驱动轴总成、中心轴(25)以及钻头(1)，其特征在于，

所述不旋转套筒的后部设置有不旋转套筒后扶正段(a)，所述不旋转套筒(6)的前部与中心轴(25)的前部通过具有扶正功能的结构相连接；

所述驱动轴总成至少包括扶正套筒(26)和中心轴，所述扶正套筒(26)的内部设置有后扶正段容置空间，且所述后扶正段容置空间的轴向长度与不旋转套筒后扶正段(a)的轴向长度相适应，且，所述扶正套筒(26)的内直径与不旋转套筒后扶正段(a)的外直径相互适配，使扶正套筒内部能够容置不旋转套筒后扶正段(a)，并使得不旋转套筒后扶正段(a)能够插设于扶正套筒(26)中；

所述扶正套筒(26)至少通过一套扶正轴承(3)与不旋转套筒后扶正段(a)同轴连接，使所述扶正套筒(26)的轴线与不旋转套筒(6)的轴线始终重合，且所述扶正套筒(26)还与后方钻柱相连，以便能够在后方钻柱的驱动下沿着其轴线做自旋转运动；

所述偏置控制机构设置于不旋转套筒的筒壁上，且所述偏置控制机构设置于不旋转套筒后扶正段(a)前方，用于驱动旋转导向钻井工具改变井眼轨迹方向，所述偏置控制机构为推靠式偏置控制机构、指向式偏置控制机构中的任意一种或组合；

所述中心轴(25)的前端部固定有突出于不旋转套筒(6)的钻头(1)，所述中心轴后端与扶正套筒固定连接。

2.根据权利要求1所述的一种夹心筒结构的静态偏置旋转导向钻井工具，其特征在于，所述扶正套筒(26)还包括中心轴安装位(502)，所述扶正套筒(26)通过中心轴安装位(502)与中心轴(25)固定连接，使中心轴(25)的后端轴线与扶正套筒(26)的轴线始终重合，且中心轴(25)与扶正套筒(26)可在后方钻柱的驱动下同步自旋转，并将扭矩传递给钻头(1)，所述中心轴与扶正套筒采取螺栓连接、花键连接、销钉连接、插接以及螺纹连接中的任意一种或组合的方式进行连接。

3.根据权利要求1-2中任意一项所述的一种夹心筒结构的静态偏置旋转导向钻井工具，其特征在于，所述不旋转套筒(6)的前部与中心轴(25)的前部通过第三扶正轴承(21)相连接；

还包括前止推轴承(21-2)和后止推轴承(23-2)用于防止不旋转套筒(6)从中心轴上脱落。

4.根据权利要求1-2中任意一项所述的一种夹心筒结构的静态偏置旋转导向钻井工具，其特征在于，所述不旋转套筒(6)的前部与中心轴(25)的前部通过聚焦扶正轴承相连接，且所述中心轴(25)能够沿着自身轴线做自旋转运动的同时以聚焦扶正轴承(2)为中心相对不旋转套筒(6)做扭摆运动；

所述不旋转套筒内至少包含指向式旋转导向偏置控制机构，用于对中心轴(25)施加垂直于其轴线的作用力，从而将中心轴(25)的前部轴线偏离不旋转套筒(6)的轴线，使钻头轴线偏离不旋转套筒轴线，沿着钻头偏离方向钻进，达到导向的目的；

所述扶正套筒(26)通过至少两套扶正轴承(3)与不旋转套筒后扶正段(a)同轴连接，或者，所述扶正套筒(26)至少通过一套扶正面长度超过不旋转套筒后扶正段(a)直径1.5倍以上的扶正轴承与不旋转套筒后扶正段(a)同轴连接，用于保持扶正套筒(26)与不旋转套筒(6)之间的同轴关系。

5.根据权利要求1-2中任意一项所述的一种夹心筒结构的静态偏置旋转导向钻井工具，其特征在于，所述不旋转套筒(6)的筒壁中设置有外偏置推靠件(63)，用于在液压的作用下抵推井壁，保障不旋转套筒相对大地保持大体静止。

6.根据权利要求1-2中任意一项所述的一种夹心筒结构的静态偏置旋转导向钻井工具，其特征在于，还包括能量传递装置，用于将电能由扶正套筒内或其后方钻柱中设置的供电电路(81)传输至不旋转套筒中的各个用电器；所述能量传递装置包括能量发射装置(72)和能量接收装置(71)；所述能量发射装置与扶正套筒固定连接，所述能量接收装置与不旋转套筒固定连接；所述能量接收装置插设于所述能量发射装置的内部，能量发射装置与能量接收装置依靠电刷接触方式传递电能，或，依靠非接触耦合感应的方式传递电能，所述能量传递装置设置于扶正轴承后方。