[发明专利]一种高精度短半径旋转导向钻井工具

权利要求书

1.一种高精度短半径旋转导向钻井工具，其特征在于，所述高精度短半径旋转导向钻井工具包括：

导向钻进短节(100)，其包括钻头(110)和导向短节(120)，所述导向短节(120)包括承载本体(121)，所述承载本体(121)上设置有偏转导向机构(130)和钻头姿态测量模块(41)，所述钻头(110)连接于所述承载本体(121)的下端，所述偏转导向机构能驱动所述钻头按预设方向偏转；

驱动钻柱(200)，其包括多个由上至下依次连接的承载短节，位于最下方的所述承载短节与所述承载本体相接，且相邻两所述承载短节之间以及所述承载短节与所述承载本体之间均通过钻压扭矩偏转传递机构(220)相铰接；

电驱动执行器(140)，能驱动所述导向机构实现导向功能；

电驱动执行器驱动模块(230)，能通过驱动所述电驱动执行器实现导向功能；

控制模块(250)，能通过驱动所述电驱动执行器驱动模块实现导向功能；

工具面角测量模块(280)，能测量所述高精度短半径旋转导向钻井工具的工具面角，并辅助控制模块实现其功能；

2.根据权利要求1所述的一种高精度短半径旋转导向钻井工具，其特征在于：所述偏转导向机构包括至少三个圆周阵列设置在所述承载本体(121)内壁上的驱动液压缸(131)，所述驱动液压缸(131)由连接于所述承载本体(121)内壁上的活塞缸(1311)，驱动活塞(1312)以及推靠件(1313)组成，所述活塞缸(1311)内设置有驱动活塞(1312)，所述驱动活塞(1312)上固定有推靠件(1313)。

3.根据权利要求2所述的一种高精度短半径旋转导向钻井工具，其特征在于：所述一种高精度短半径旋转导向钻井工具还包括工具面角测量短节(280)，所述工具面角测量短节(280)内设置有工具面角测量模块(42)，所述工具面角测量模块(42)与所述控制模块(270)电连接。所述工具面角测量模块设置于所述承载本体和任意承载短节之间，或，设置于任意两个承载短节之间，所述工具面角测量短节(280)与承载短节或承载本体均采用钻压扭矩偏转传递机构(220)连接。

4.根据权利要求3所述的一种高精度短半径旋转导向钻井工具，其特征在于：所述钻头(110)的上端同轴连接有传动杠杆(111)，所述传动杠杆(111)通过可控万向节(112)与所述承载本体(121)的下部相接，且所述传动杠杆(111)与所述承载本体(121)之间形成有活动间隙，所述活动间隙内设有所述偏转导向机构并位于所述可控万向节(112)的上方，以便所述驱动活塞(1312)能通过所述传动杠杆(111)与井壁抵接，所述驱动活塞(1312)的伸缩驱动所述传动杠杆(111)绕所述可控万向节(122)的中心转动，从而使得所述传动杠杆(111)带动所述钻头(110)按预设方向偏转。

5.根据权利要求3所述的一种高精度短半径旋转导向钻井工具，其特征在于：所述电驱动执行器(140)包括多个分别与各所述驱动液压缸(131)一一对应的电磁阀(143)，每个所述电磁阀(143)与所述电驱动执行器驱动模块(230)电连接，所述电磁阀(143)具有第一通路和第二通路，所述第一通路与所述驱动液压缸(131)相连通，所述第二通路与所述贯通流道(1211)相连通，所述电磁阀(143)能将所述贯通流道(1211)与所述驱动液压缸(131)进行周期性连通。