[发明专利]一种钻柱旋转式定向控制钻井工具

说明书

本发明公开了一种钻柱旋转式定向控制钻井工具，其属于钻井技术领域，包括：上接头；过渡接头，与上接头的下端固定套接；外壳体，与过渡接头的下端固定套接，过渡接头与外壳体同轴设置并形成容置腔；上插头，设于容置腔内，上插头的下端面设有插入凸起，外壳体能够带动上插头同轴转动；下插头，设于容置腔内，下插头的上端面设有与插入凸起配合的插入凹槽，上插头能够往复移动以使得插入凸起插入或者离开插入凹槽，插入凸起插入插入凹槽时，上插头能够带动下插头同轴转动。本发明能够稳定工具面。

技术领域

本发明涉及钻井技术领域，尤其涉及一种钻柱旋转式定向控制钻井工具。

背景技术

水平井是开发页岩气等非常规油气资源的重要手段之一。

对一些特殊区块的深层定向井，水平井造斜点深，地层硬度大，可钻性差，螺杆钻具的定向钻速慢，使用PDC钻头工具面难以控制；在这些特殊区块的降斜段定向施工中，由于上段造斜和稳斜段井眼产生较大的静态摩阻力而造成钻头托压。为克服钻具静态摩阻，需要较大钻压推动钻具滑动，由于动、静摩擦力不同，导致传递到钻头钻压不均匀，钻头失速，螺杆钻具的反扭矩不稳定，使得工具面摆动大，导致后续钻井施工存在一定困难。

因此，亟需一种钻柱旋转式定向控制钻井工具来解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种钻柱旋转式定向控制钻井工具，以解决现有技术中存在的PDC钻头工具面难以控制的技术问题。

如上构思，本发明所采用的技术方案是：

一种钻柱旋转式定向控制钻井工具，包括：

上接头；

过渡接头，与所述上接头的下端固定套接；

外壳体，与所述过渡接头的下端固定套接，所述过渡接头与所述外壳体同轴设置并形成容置腔；

上插头，设于所述容置腔内且套设于所述过渡接头的下端内侧，所述上插头的下端面设有插入凸起，所述外壳体能够带动所述上插头同轴转动；

下插头，设于所述容置腔内，所述下插头的上端面设有与所述插入凸起配合的插入凹槽，所述上插头能够沿所述容置腔的轴线方向往复移动以使得所述插入凸起插入或者离开所述插入凹槽，所述插入凸起插入所述插入凹槽时，所述上插头能够带动所述下插头同轴转动。

可选地，所述上插头内设有上下贯穿的内孔结构，所述下插头的上端同轴连接有对中轴，所述对中轴延伸进入所述内孔结构。

可选地，所述上插头的内壁开设有螺纹件容纳槽，所述螺纹件容纳槽内设置有螺纹件，所述螺纹件与所述螺纹件容纳槽的槽底之间设置有弹性件，所述螺纹件朝向所述对中轴外壁的表面为圆弧面且设置有螺牙，所述对中轴包括依次连接的第一段、第二段和第三段，所述第一段与所述下插头的上端同轴连接，所述第二段为光轴，所述第三段的外周设置有能够与所述螺纹件的螺牙螺接的外螺纹。

可选地，沿所述上插头的内孔结构的周向，于所述上插头的内壁上间隔设置有至少两个所述螺纹件容纳槽，每一所述螺纹件容纳槽内均设置有一个所述螺纹件。

可选地，所述容置腔内还设有限位环，所述限位环相对所述容置腔的轴向位置固定，所述限位环套设于所述上插头的外周，所述限位环上设置有换位销，所述换位销穿过所述限位环的侧壁且轴线沿所述限位环的径向延伸，所述上插头的外周上设置有换位槽，所述换位销能够卡接于所述换位槽内的不同高度。

可选地，所述换位槽包括沿所述上插头的外周周向依次分布的下位槽、上位槽及中位槽，所述上位槽高于所述中位槽，所述中位槽高于所述下位槽，所述换位销能够选择性地与所述下位槽、所述上位槽及所述中位槽中的一个卡接；

所述换位销卡接于所述下位槽时，所述插入凸起插入所述插入凹槽；