CN109555478A - 导向管 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种导向管，包括管体、芯轴、上接头及下接头，管***于上接头与下接头之间，管体上端与上接头之间设有套设在芯轴上的测控短节，测控短节与芯轴之间设有测控仪器，管体下部设有至少三个导向块，导向块由液压***推动沿管体径向伸出，液压***包括动力总成、活塞总成和液压油腔，动力总成包括至少三组动力组件，活塞总成包括至少三组活塞组件，活塞组件位于相互独立的活塞腔内，液压油腔包括至少三个相互独立的子液压油腔，活塞组件由动力组件驱动，子液压油腔下端均通过液压油通道与所述导向块下部所在腔体连通。本发明的导向管，结构相对简单，制造成本和维护成本均相对较低。
Description
技术领域
本发明涉及旋转导向钻井设备技术领域，更具体地说是一种导向管。
背景技术
随着科技的不断进步，钻井行业正迅速的发展。为了进一步提高钻进效率以及降低钻进成本，利用先进手段实现钻进过程的自动化已经成为当今钻探领域的研究重点。目前能实现智能钻进的导向工具主要有滑动导向钻井钻具和旋转导向钻井钻具两种。滑动导向钻井钻具存在井壁与钻柱间的摩擦力大，工具面难以控制等诸多缺点，尤其在水平井、深井和超深井中，缺点将表现的更为明显，已不能满足现代地下资源勘探向深井、 超深井、大位移井和水平井等特殊工艺井发展的需求，而旋转导向钻井钻具则能避免这些问题。
旋转导向钻具包括两种：推靠式旋转导向钻具和指向式旋转导向钻具，两种旋转导向钻具均包括旋转导向结构。其中，推靠式旋转导向钻具是通过其旋转导向结构中的导向块伸缩进行推靠井壁，使钻头获得所期望的偏置导向力。指向式旋转导向钻具是通过其旋转导向结构中的一套偏置机构使钻具转动轴发生偏置，从而为钻头提供一个与井眼轴线不一致的倾角，使得钻头获得所期望的偏置导向力。
然而，现有技术中指向式旋转导向钻具的旋转导向结构的结构异常复杂，这种旋转导向结构的偏置机构由一组相互嵌套的偏心圆环组成，钻具在垂直钻进和定向造斜等工况之间进行转换的过程，实质上就是偏心圆环组合方式不断改变的过程。而偏心圆环的组合方式的改变，则需要通过植入到钻具中大量的电气元件和液压元件组成的自动控制***实现。因此，指向式旋转导向钻具的旋转导向结构的制造成本和维护成本均较高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种导向管，也即旋转导向钻具的旋转导向结构，其结构相对简单，制造成本和维护成本均相对较低。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种导向管，包括管体及与所述管体共轴线的芯轴，所述芯轴上端固定连接有上接头、所述芯轴下端一体连接有下接头，所述管***于所述上接头与所述下接头之间，所述芯轴内部设有轴向贯通的中心通道，所述管体上端与所述上接头之间设有套设在所述芯轴上的测控短节，所述测控短节与所述芯轴之间设有测控仪器，所述管体下部设有至少三个围绕所述芯轴周向均匀布置的导向块，所述导向块由液压***推动沿所述管体径向伸出。所述液压***位于所述管体中部与所述芯轴之间，所述液压***包括从上至下依次布置的动力总成、活塞总成和液压油腔，所述动力总成包括至少三组围绕所述芯轴周向均匀布置的动力组件，所述活塞总成包括至少三组围绕所述芯轴周向均匀布置的活塞组件，所述活塞组件位于相互独立的活塞腔内，所述液压油腔包括至少三个围绕所述芯轴周向均匀布置且相互独立的子液压油腔，所述动力组件、所述活塞组件与所述子液压油腔三者的数量相对应且位置相对应，所述活塞组件由所述动力组件驱动沿平行于所述芯轴的轴线方向移动，所述子液压油腔上端均与所述活塞腔下端连通，所述子液压油腔下端均通过液压油通道与所述导向块下部所在腔体连通，所述液压油通道平行于所述芯轴的轴线。
所述动力组件包括电机和由电机驱动的滚珠丝杠，所述电机位于所述滚珠丝杠的上方，所述滚珠丝杠包括螺杆和螺母，所述螺杆平行于所述芯轴的轴线。
所述电机通过联轴器与所述螺杆上端传动连接。
所述活塞组件包括上活塞、下活塞和固定在所述上活塞、下活塞之间的活塞杆，所述上活塞和下活塞均沿所述管体径向布置，所述活塞杆平行于所述芯轴的轴线。
所述螺杆上端通过上支撑座进行支撑、下端通过下支撑座进行支撑，所述螺母与所述活塞固定连接。
所述螺母与所述上活塞之间通过多根连接杆进行固定连接，所述连接杆围绕所述芯轴周向均匀布置且所述连接杆均平行于所述芯轴的轴线。
所述上活塞和下活塞上均套设有密封环。
所述芯轴上端套设有位于所述测控短节内侧的上轴承组、下端套设有位于所述管体内的下轴承组。
所述导向块下部套设有弹簧。
所述导向块上部套设有密封圈。
本发明的有益效果如下：
一、本发明结构简单，制造成本和维护成本均相对较低，且对井眼的控制精度相对较高；
二、本发明的动力组件驱动活塞组件沿平行于芯轴的轴线方向移动，活塞组件向下移动时，可以压缩子液压油腔内的液压油，进而产生高压油，在高压油的作用下，导向块沿管体径向伸出，这样的设计便于导向块的控制；
三、本发明的动力组件包括电机和滚珠丝杠，滚珠丝杠传动相对平稳，进而使导向块沿管体径向伸出时比较平稳；
四、本发明的活塞组件包括上活塞、下活塞和固定在上活塞、下活塞之间的活塞杆，这样的活塞组件结构相对稳定，移动比较平稳；
五、本发明的螺母与上活塞之间通过多根连接杆进行固定连接，连接杆便于螺母与上活塞的连接与拆卸。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是图1中沿A—A向的断面图；
图3是图1中沿B—B向的断面图；
图4是图1中沿C—C向的断面图；
图5是图1中沿D—D向的断面图。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。须知，本说明书附图所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
如图1至图5所示，一种导向管，包括管体4及与所述管体4共轴线的芯轴1，所述芯轴1上端固定连接有上接头2、所述芯轴1下端一体连接有下接头3。所述管体4位于所述上接头2与所述下接头3之间，所述芯轴1内部设有轴向贯通的中心通道5，所述管体4上端与所述上接头2之间设有套设在所述芯轴1上的测控短节6，所述测控短节6与所述芯轴1之间设有测控仪器7，测控仪器7用于测量旋转导向钻井过程中所需的井斜、方位等参数。所述管体4下部设有至少三个围绕所述芯轴1周向均匀布置的导向块8，所述导向块8由液压***推动沿所述管体4径向伸出。所述液压***位于所述管体4中部与所述芯轴1之间，所述液压***包括从上至下依次布置的动力总成、活塞总成和液压油腔。所述动力总成包括至少三组围绕所述芯轴1周向均匀布置的动力组件，所述活塞总成包括至少三组围绕所述芯轴1周向均匀布置的活塞组件，所述活塞组件位于相互独立的活塞腔内，所述液压油腔包括至少三个围绕所述芯轴1周向均匀布置且相互独立的子液压油腔9，所述动力组件、所述活塞组件与所述子液压油腔9三者的数量相对应且位置相对应。所述活塞组件由所述动力组件驱动沿平行于所述芯轴1的轴线方向移动，所述子液压油腔9上端均与所述活塞腔下端连通，所述子液压油腔9下端均通过液压油通道10与所述导向块8下部所在腔体连通，所述液压油通道10平行于所述芯轴1的轴线。
所述动力组件包括电机11和由电机11驱动的滚珠丝杠，滚珠丝杠传动相对平稳。所述测控仪器7与所述电机11控制连接，所述电机11位于所述滚珠丝杠的上方。所述滚珠丝杠包括螺杆12和螺母13，所述螺杆12平行于所述芯轴1的轴线。
所述电机11通过联轴器14与所述螺杆12上端传动连接。
所述活塞组件包括上活塞15、下活塞16和固定在所述上活塞15、下活塞16之间的活塞杆17，所述上活塞15和下活塞16均沿所述管体4径向布置，所述活塞杆17平行于所述芯轴1的轴线。这样的活塞组件结构相对稳定，移动比较平稳。
所述螺杆12上端通过上支撑座18进行支撑、下端通过下支撑座19进行支撑，所述螺母13与所述活塞固定连接。上支撑座18与下支撑座19提高了滚珠丝杠的稳定性。
所述螺母13与所述上活塞15之间通过多根连接杆20进行固定连接，所述连接杆20围绕所述芯轴1周向均匀布置且所述连接杆20均平行于所述芯轴1的轴线。连接杆20便于螺母13与上活塞15的连接与拆卸。
所述上活塞15和下活塞16上均套设有密封环（图中未示出），密封环提高了活塞组件与活塞腔之间的密封性。
所述芯轴1上端套设有位于所述测控短节6内侧的上轴承组21、下端套设有位于所述管体4内的下轴承组22。
所述导向块8下部套设有弹簧23。
所述导向块8上部套设有密封圈24，密封圈24提高了导向块8与管体4之间的密封性。
实际使用时，上接头2上端连接钻具，下接头3连接钻头，钻井液从芯轴1中心通道5流过。测控仪器7用于测量旋转导向钻井过程中所需的井斜、方位等参数，并发出相应的控制指令给对应的电机11，电机11正转，在丝杠的作用下，螺母13带动活塞组件向下移动并压缩液压油，产生高压油，高压油通过液压油通道10进入相对应的导向块8下部所在腔体，在高压油的作用下，导向块8沿管体4径向伸出，导向块8推靠井壁，从而给钻头产生一个指定方向的侧向的切削分力，从而实现导向钻井的功能。需要停止工作时，电机11反转，在丝杠的作用下，螺母13带动活塞组件向上移动，导向块8下部所在腔体内的液压油向子液压油腔9回流，在弹簧23的作用下，导向块8缩回。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。
Claims (10)
1.导向管，包括管体及与所述管体共轴线的芯轴，所述芯轴上端固定连接有上接头、所述芯轴下端一体连接有下接头，所述管***于所述上接头与所述下接头之间，所述芯轴内部设有轴向贯通的中心通道，所述管体上端与所述上接头之间设有套设在所述芯轴上的测控短节，所述测控短节与所述芯轴之间设有测控仪器，所述管体下部设有至少三个围绕所述芯轴周向均匀布置的导向块，所述导向块由液压***推动沿所述管体径向伸出，其特征在于：所述液压***位于所述管体中部与所述芯轴之间，所述液压***包括从上至下依次布置的动力总成、活塞总成和液压油腔，所述动力总成包括至少三组围绕所述芯轴周向均匀布置的动力组件，所述活塞总成包括至少三组围绕所述芯轴周向均匀布置的活塞组件，所述活塞组件位于相互独立的活塞腔内，所述液压油腔包括至少三个围绕所述芯轴周向均匀布置且相互独立的子液压油腔，所述动力组件、所述活塞组件与所述子液压油腔三者的数量相对应且位置相对应，所述活塞组件由所述动力组件驱动沿平行于所述芯轴的轴线方向移动，所述子液压油腔上端均与所述活塞腔下端连通，所述子液压油腔下端均通过液压油通道与所述导向块下部所在腔体连通，所述液压油通道平行于所述芯轴的轴线。
2.根据权利要求1所述的导向管，其特征在于：所述动力组件包括电机和由电机驱动的滚珠丝杠，所述电机位于所述滚珠丝杠的上方，所述滚珠丝杠包括螺杆和螺母，所述螺杆平行于所述芯轴的轴线。
3.根据权利要求2所述的导向管，其特征在于：所述电机通过联轴器与所述螺杆上端传动连接。
4.根据权利要求2所述的导向管，其特征在于：所述活塞组件包括上活塞、下活塞和固定在所述上活塞、下活塞之间的活塞杆，所述上活塞和下活塞均沿所述管体径向布置，所述活塞杆平行于所述芯轴的轴线。
5.根据权利要求4所述的导向管，其特征在于：所述螺杆上端通过上支撑座进行支撑、下端通过下支撑座进行支撑，所述螺母与所述活塞固定连接。
6.根据权利要求5所述的导向管，其特征在于：所述螺母与所述上活塞之间通过多根连接杆进行固定连接，所述连接杆围绕所述芯轴周向均匀布置且所述连接杆均平行于所述芯轴的轴线。
7.根据权利要求6所述的导向管，其特征在于：所述上活塞和下活塞上均套设有密封环。
8.根据权利要求1所述的导向管，其特征在于：所述芯轴上端套设有位于所述测控短节内侧的上轴承组、下端套设有位于所述管体内的下轴承组。
9.根据权利要求1所述的导向管，其特征在于：所述导向块下部套设有弹簧。
10.根据权利要求9所述的导向管，其特征在于：所述导向块上部套设有密封圈。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115306360A (zh) * | 2022-09-20 | 2022-11-08 | 西安石油大学 | 一种测控一体化注水井偏心智能配水器 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN202031525U (zh) * | 2011-04-28 | 2011-11-09 | 中国石油化工股份有限公司 | 水平井液压投送器 |
| CN202176330U (zh) * | 2011-08-12 | 2012-03-28 | 李秀文 | 一种用于地层流体取样工具的液压动力装置 |
| CN202220554U (zh) * | 2011-08-31 | 2012-05-16 | 中国石油化工股份有限公司 | 斜盘柱塞式旋转导向钻井工具 |
| CN102926740A (zh) * | 2012-11-15 | 2013-02-13 | 中国石油天然气股份有限公司 | 过套管电阻率测井仪液压推靠装置 |
| CN205713975U (zh) * | 2016-01-15 | 2016-11-23 | 中国石油大学(华东) | 机械式内偏置旋转导向偏置工具 |
-
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Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN202031525U (zh) * | 2011-04-28 | 2011-11-09 | 中国石油化工股份有限公司 | 水平井液压投送器 |
| CN202176330U (zh) * | 2011-08-12 | 2012-03-28 | 李秀文 | 一种用于地层流体取样工具的液压动力装置 |
| CN202220554U (zh) * | 2011-08-31 | 2012-05-16 | 中国石油化工股份有限公司 | 斜盘柱塞式旋转导向钻井工具 |
| CN102926740A (zh) * | 2012-11-15 | 2013-02-13 | 中国石油天然气股份有限公司 | 过套管电阻率测井仪液压推靠装置 |
| CN205713975U (zh) * | 2016-01-15 | 2016-11-23 | 中国石油大学(华东) | 机械式内偏置旋转导向偏置工具 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115306360A (zh) * | 2022-09-20 | 2022-11-08 | 西安石油大学 | 一种测控一体化注水井偏心智能配水器 |
| CN115306360B (zh) * | 2022-09-20 | 2024-04-30 | 西安石油大学 | 一种测控一体化注水井偏心智能配水器 |
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