[发明专利]双杆定向钻井系统

权利要求书

1.一种双杆定向钻井系统，其特征在于，包括机身、动力头和上杆机构，所述动力头和所述上杆机构设于所述机身，所述上杆机构可相对于所述机身移动，所述上杆机构上设有套管和钻杆；

所述上杆机构包括：

支架平移装置，用于驱动所述上杆机构，以使得所述套管和所述钻杆沿所述动力头的转轴方向平移；

所述动力头包括：

动力套管，沿所述动力头的转轴方向设置，所述动力套管用于连接所述套管，以使得所述动力头的转动力矩和轴向力传递至套管；

动力钻杆，沿所述动力头的转轴方向设置，所述动力钻杆用于连接所述钻杆，以使得所述动力头的转动力矩和轴向力传递至钻杆。

2.根据权利要求1所述的双杆定向钻井系统，其特征在于，所述支架平移装置包括：

导向结构，固定于所述机身上，所述导向结构与所述动力套管或所述动力钻杆的轴线平行；

平移滑块，与所述导向结构滑动连接；

平移驱动器，一端固定于所述机身上，另一端与所述平移滑块固定连接，所述平移驱动器用于驱动所述平移滑块滑动。

3.根据权利要求1所述的双杆定向钻井系统，其特征在于，所述上杆机构还包括上杆支架、上杆摆臂装置和摆动驱动机构，所述摆动驱动机构设于所述上杆支架上，所述摆动驱动机构用于为上杆摆臂装置提供摆动旋转的扭转力矩，所述上杆摆臂装置包括定位机构，所述定位机构用于限定所述钻杆和所述套管的位置。

4.根据权利要求3所述的双杆定向钻井系统，其特征在于，所述上杆摆臂装置包括定位机构，所述定位机构包括：

第一定位部件，设于所述上杆支架上，所述第一定位部件包括第一管状本体和沿所述第一管状本体的径向延伸的第一环形凸出部，所述第一管状本体的内表面与所述钻杆的外表面接触，所述第一环形凸出部的外表面与所述套管的内表面接触；

第二定位部件，连接于所述第一定位部件的内表面，所述第二定位部件的端面与所述钻杆的端面接触；

第三定位部件，包括第二管状本体和沿所述第二管状本体的径向延伸的第二环形凸出部，所述第二管状本体与所述第一管状本体同轴间隔设置，所述第二管状本体与所述第二定位部件连接，所述第二环形凸出部的端面与所述套管的端面接触。

5.根据权利要求3所述的双杆定向钻井系统，其特征在于，所述上杆机构还包括夹持机构，所述夹持机构包括：

钻杆夹持臂，设于所述上杆摆臂装置上，所述钻杆夹持臂用于夹持钻杆；

套管夹持臂，设于所述上杆摆臂装置上，所述套管夹持臂用于夹持所述套管。

6.根据权利要求4所述的双杆定向钻井系统，其特征在于，所述套管夹持臂包括套管第一夹爪、套管第二夹爪和套管夹紧油缸，所述套管第一夹爪的一端连接于所述上杆摆臂装置，另一端转动连接所述套管第二夹爪，所述套管夹紧油缸的一端转动连接于所述套管第一夹爪上，另一端转动连接于所述套管第二夹爪上，所述套管夹紧油缸用于驱动所述套管第一夹爪相对所述套管第二夹爪转动。

7.根据权利要求4所述的双杆定向钻井系统，其特征在于，所述钻杆夹持臂包括钻杆第一夹爪、钻杆第二夹爪和钻杆夹紧油缸，所述钻杆第一夹爪的一端转动连接于所述上杆摆臂装置，所述钻杆第一夹爪的另一端转动连接所述钻杆第二夹爪，所述钻杆夹紧油缸的一端转动连接于所述钻杆第一夹爪上，另一端转动连接于所述钻杆第二夹爪上。

8.根据权利要求6所述的双杆定向钻井系统，其特征在于，所述钻杆夹持臂还包括钻杆摆动松开油缸，所述钻杆摆动松开油缸的一端与所述上杆摆臂装置转动连接，另一端与所述钻杆第一夹爪转动连接，所述钻杆摆动松开油缸用驱动所述钻杆第一夹爪离开钻杆。

9.根据权利要求4所述的双杆定向钻井系统，其特征在于，所述套管夹持臂包括第一套管夹持臂和第二套管夹持臂，所述第一套管夹持臂夹持所述套管的一端，所述第二套管夹持臂用于夹持所述套管的另一端。

10.根据权利要求2所述的双杆定向钻井系统，其特征在于，所述上杆机构还包括：

支架旋转装置，所述支架旋转装置与所述平移滑块连接，所述支架旋转装置用于驱动所述上杆机构相对于所述机身转动，以使得所述上杆机构旋转至与工作面平行。