[发明专利]旋转导向工具

摘要

本发明涉及一种旋转导向工具，包括转动的芯轴以及能在液压力下凸出芯轴表面并顶触井壁而使芯轴偏转的翼肋，测量驱动翼肋运动的液压力的液压传感器、芯轴转速传感器、用于测定翼肋的位置的工具面测量单元以及处理来自液压传感器、芯轴转速传感器和工具面测量单元的数据并由此控制翼肋向外凸出的控制器。在钻井期间，控制器根据翼肋预定凸出到位的角位置θup，芯轴的角速度ω、翼肋在液压力作用下从原始位置到凸出到位所需要的时间T来计算出指示翼肋开始凸出时的翼肋的角位置θstart。本发明的旋转导向工具，这种旋转导向工具能够精确地确定翼肋开始凸出时的翼肋的角位置θstart，从而提高了旋转导向钻井精度。

主权项

一种旋转导向工具，其包括转动的芯轴以及能在液压力下凸出所述芯轴表面并顶触井壁而使所述芯轴偏转的翼肋，测量驱动所述翼肋运动的液压力的液压传感器、芯轴转速传感器、用于测定所述翼肋的位置的工具面测量单元以及处理来自所述液压传感器、芯轴转速传感器和工具面测量单元的数据并由此控制所述翼肋向外凸出的控制器，在钻井期间，所述控制器根据所述翼肋预定凸出到位的角位置θup，所述芯轴的角速度ω、所述翼肋在液压力作用下从原始位置到凸出到位所需要的时间T来计算出指示所述翼肋开始凸出时的翼肋的角位置θstart，以弧度来计算，所述角位置θstart＝2π－Tω±θ，其中θ是角位置补偿，在钻井之前，预先设定所述芯轴的转速最大变化量Δωmax、最大液压力Pmax、最小液压力Pmin以及当液压力P大于Pmax或小于Pmin时的角位置补偿θl，在使用所述旋转导向工具实施偏转时，通过所述芯轴转速传感器测量所述芯轴的转速变化量Δω，当所述芯轴的转速变化量Δω小于Δωmax，并且液压力P处于Pmax和Pmin之间时，角位置补偿θ等于零。