CN114293913A - 一种基于机械解耦的井下降摩减阻工具及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于机械解耦的井下降摩减阻工具及方法，属于油气资源钻井工具技术领域。本发明公开一种基于机械解耦的井下降摩减阻工具及方法，包括上壳体、下壳体、下接头、钻井液回流管；下壳体内依次设有卸载连接组件Ⅰ、扭矩轴向反向组件、卸载连接组件Ⅱ；上壳体内依次设有分动定位装置Ⅰ、动力输入装置、增矩装置Ⅰ、分动定位装置Ⅱ、动力分离装置Ⅰ、增矩装置Ⅱ、分动定位装置Ⅲ、动力分离装置Ⅱ、增矩装置Ⅲ以及传动轴Ⅰ、传动轴Ⅱ。本发明通过地面操作人员直接调节钻柱钻速来控制井下降摩减阻工具的工作扭矩，以实现钻柱旋转情况下的滑动导向钻进，解决钻柱摩阻高、托压严重、机械钻速低、水平段延伸困难等复杂结构井钻井技术难题。

Description

一种基于机械解耦的井下降摩减阻工具及方法

技术领域

本发明涉及一种基于机械解耦的井下降摩减阻工具及方法，属于油气资源钻井工具技术领域。

背景技术

与常规直井相比，水平井水平段能够大面积接触储层，极大程度的提高原油采收率，是页岩油气、致密油气、煤层气等非常规油气开发的关键技术。但是，水平井钻井技术普遍面临钻柱摩阻高、托压严重、机械钻速低、水平段延伸能力有限等一系列挑战。水平井钻井主要采用滑动导向钻井和旋转钻井两种钻井方式。采用滑动导向钻井方式时，螺杆钻具在钻井液驱动下带动钻头旋转，螺杆钻具及上部钻柱在地面钻压作用下相对于井壁缓慢向前滑动推进。这种方式存在的最大问题是，一方面，由于钻杆自重的影响，弯曲井段及水平段钻柱几乎平躺在下井壁上，导致钻柱滑动摩阻急剧增加，进而使钻柱滑动推进需要消耗的钻压非常大；另一方面，工具面难以稳定，定向的需求很难满足。现有的钻柱降摩减阻技术种类多、减阻效果良莠不齐，较为有效的包括水力振荡器、钻柱扭摆钻井***、旋转导向工具等，但水力振荡器和扭摆***效果不够理想，旋转导向工具成本高昂、卡/埋钻风险高，迫切需要开发一种低成本高效的水平井降摩减阻技术。

使用水力振荡器是一种较为有效且成本低廉的降摩减阻方式，但受地面泵压、自身振动能量等限制，使其在长水平段水平井中的减阻效果欠佳；且当多个轴向振荡器连接时，又会带来较大的循环压耗，得不偿失；在定向过程中对工具面的调整程度有限，无法适应复杂钻井需求。

钻柱扭摆钻井***也是现阶段使用的一种水平井降摩减阻方法，其局限性在于，钻柱扭摆钻井***作用下，滑动钻井井下钻柱轴向摩擦力分布分为3个区域：地面扭摆作用波及区、保持导向马达工具面不改变的静态摩擦区、以及钻头和动力钻具反扭矩的传播距离的反扭矩作用区。静态摩擦区域的摩阻依然很高，且工具面必须保持稳定；对于深部长水平段水平井，由于井深和水平段长不断增加，导致钻柱摩阻/扭矩持续加大，扭摆减阻效果欠佳、工具面调控能力减弱等问题愈来愈突出，即使通过强化扭摆钻井参数也难以有效改善减阻效果。

因此，有必要设计一种更为高效的、适用于长水平段水平井的降摩减阻工具。

发明内容

为了克服现有技术中的问题，本发明提供一种基于机械解耦的井下降摩减阻工具及方法，本发明是以螺杆钻具+随钻测量***（MWD）组成的常规导向钻具组合为基础，通过在距离钻头100m~150m处安装所述降摩减阻工具，并通过调节钻柱钻速的大小，进一步的控制工具以实现对井下钻柱扭矩的分离；该工具可以替代旋转导向钻井***，实现钻柱旋转状态下的滑动导向钻进，用于定向井、水平井、大位移井等复杂结构井的定向钻井。

本发明解决上述技术问题所提供的技术方案是：一种井下降摩减阻工具，包括上壳体、下壳体、下接头以及轴向设置在所述上壳体、下壳体、下接头的钻井液回流杆；

所述下壳体内依次设有卸载连接组件Ⅰ、扭矩轴向反向组件、卸载连接组件Ⅱ；所述下接头的一端安装在所述卸载连接组件Ⅱ内并与扭矩轴向反向组件连接，其下接头内还设有套设在钻井液回流管上的输出轴，所述上壳体的一端安装在所述卸载连接组件Ⅰ内；

所述上壳体内依次设有分动定位装置Ⅰ、动力输入装置、增矩装置Ⅰ、分动定位装置Ⅱ、动力分离装置Ⅰ、增矩装置Ⅱ、分动定位装置Ⅲ、动力分离装置Ⅱ、增矩装置Ⅲ以及套设在所述钻井液回流管上的传动轴Ⅰ、传动轴Ⅱ；所述动力输入装置的外圆面与上壳体的内壁通过楔键连接，所述增矩装置Ⅰ与动力输入装置的一侧连接，所述增矩装置Ⅱ与动力分离装置Ⅰ的一侧连接，所述增矩装置Ⅲ与动力分离装置Ⅱ的一侧连接，所述分动定位装置Ⅰ、动力输入装置、增矩装置Ⅰ、分动定位装置Ⅱ、动力分离装置Ⅰ、增矩装置Ⅱ、分动定位装置Ⅲ、动力分离装置Ⅱ均依次套设在传动轴Ⅰ上，所述增矩装置Ⅲ套设在传动轴Ⅱ的左端，其传动轴Ⅱ的右端穿过上壳体延伸至下壳体内并与扭矩轴向反向组件连接。

进一步的技术方案是，所述卸载连接组件Ⅰ包括套筒、圆锥滚子轴承Ⅰ、密封挡圈、圆锥滚子轴承Ⅱ，所述圆锥滚子轴承Ⅰ、圆锥滚子轴承Ⅱ的内圈均匀上壳体的端部过盈配合，外圈与下壳体的内壁配合，所述卸载连接组件Ⅱ的结构和原理与卸载连接组件Ⅰ相同。

进一步的技术方案是，所述扭矩轴向反向组件包括与传动轴Ⅱ连接的锥齿轮Ⅰ、转动连接在下壳体内壁上的锥齿轮Ⅱ以及与下接头连接的锥齿轮Ⅲ，所述锥齿轮Ⅰ、锥齿轮Ⅲ均与锥齿轮Ⅱ啮合传动。

进一步的技术方案是，所述分动定位装置Ⅱ包括壳体以及安装在壳体内的两个圆锥滚子轴承Ⅲ，所述上壳体上设有螺纹连接在所述壳体上的定位螺杆。

进一步的技术方案是，所述定位螺杆的个数为三个，并均布在所述壳体的外圆面上。

进一步的技术方案是，所述壳体两端均设有密封圈。

进一步的技术方案是，所述动力输入装置为动力输入套筒。

进一步的技术方案是，所述增矩装置Ⅲ包括输入壳体、输出壳体，所述输入壳体、输出壳体之间设有液体导向轮，所述输入壳体、输出壳体内壁上分别设有发散液体轮、液体驱动轮，所述输入壳体、输出壳体内填充有驱动液。

采用上述井下降摩减阻工具的井下降摩减阻方法，具体包括以下步骤：

S1、将钻头、螺杆钻具、随钻测量工具、无磁钻铤、井下降摩减阻工具、钻杆依次连接并放入井下；

S2、开动转盘或顶驱以旋转钻柱，地面钻柱将扭矩传递到井下降摩减阻工具的上壳体中，上壳体将扭矩输入到动力输入装置，动力输入装置进而带动增矩装置Ⅰ的正常运行，然后经过增矩装置Ⅱ对扭矩的加强之后将扭矩最后传输到下接头，带动螺杆钻具、钻头正常钻井；

S3、当需要保持滑动导向钻进工况时，调节钻柱转速至35rpm以下，减少下部钻柱扭矩的大小，使得增矩装置Ⅲ不足以克服来自钻头以及其他井下工具的反扭矩，进而增矩装置Ⅲ保持相对静止，从而实现钻柱旋转状态下的滑动导向钻进；

S4、当需要保持旋转钻进工况时，调节钻柱转速至65rpm以上，增大下部钻柱扭矩的大小，使得增矩装置Ⅲ能够克服来自钻头以及其他井下工具的反扭矩，进而增矩装置Ⅲ的扭矩在经过扭矩轴向反向组件反向之后，最终将扭矩输出到后续钻具上。

本发明具有以下有益效果：本发明通过井口工作人员直接控制该工具对扭矩的分离实现钻柱旋转定向钻进，可替代旋转导向钻井***，但其成本更低，形成一种低成本的高效钻井新技术，从而解决钻柱摩阻高、托压严重、机械钻速低、极限延伸能力困难等复杂结构井钻井技术难题；并且能够从根本上消除静态摩阻，进一步提高钻井效率，降低成本。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为上壳体的结构示意图；

图3为下接头结构示意图；

图4为增矩装置的结构示意图；

图5为输入壳体的结构示意图；

图6为输出壳体的结构示意图；

图7为增矩装置的***结构示意图；

图8为本发明的安装示意图。

图中所示：1-钻井液回流管、2-上壳体、3-下接头、4-分动定位装置Ⅰ、5-定位螺杆、6-动力输入装置、7-增矩装置Ⅰ、8-分动定位装置Ⅱ、9-动力分离装置Ⅰ、10-增矩装置Ⅱ、11-分动定位装置Ⅲ、12-动力分离装置Ⅱ、13-增矩装置Ⅲ、14-卸载连接组件Ⅰ、15-下壳体、16-扭矩轴向反向组件、17-卸载连接组件Ⅱ、201-输出壳体、202-液体导向轮、203-输入壳体。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1、图2、图3所示，本发明的一种井下降摩减阻工具，包括上壳体2、下壳体15、下接头3以及轴向设置在所述上壳体2、下壳体15、下接头3 内的钻井液回流管1；

所述下壳体15内依次设有卸载连接组件Ⅰ14、扭矩轴向反向组件16、卸载连接组件Ⅱ17；所述下接头3的一端安装在所述卸载连接组件Ⅱ17内并与扭矩轴向反向组件16连接，所述上壳体2的一端安装在所述卸载连接组件Ⅰ14内；

所述上壳体2内依次设有分动定位装置Ⅰ4、动力输入装置6、增矩装置Ⅰ7、分动定位装置Ⅱ8、动力分离装置Ⅰ9、增矩装置Ⅱ10、分动定位装置Ⅲ11、动力分离装置Ⅱ12、增矩装置Ⅲ13以及套设在所述钻井液回流管1上的传动轴Ⅰ、传动轴Ⅱ；所述动力输入装置6的外圆面与上壳体2的内壁通过楔键连接，所述增矩装置Ⅰ7与动力输入装置6的一侧连接，所述增矩装置Ⅱ10与动力分离装置Ⅰ9的一侧连接，所述增矩装置Ⅲ13与动力分离装置Ⅱ12的一侧连接，所述分动定位装置Ⅰ4、动力输入装置6、增矩装置Ⅰ7、分动定位装置Ⅱ8、动力分离装置Ⅰ9、增矩装置Ⅱ10、分动定位装置Ⅲ11、动力分离装置Ⅱ12均依次套设在传动轴Ⅰ上，所述增矩装置Ⅲ13套设在传动轴Ⅱ的左端，其传动轴Ⅱ的右端穿过上壳体2延伸至下壳体15内并与扭矩轴向反向组件16连接。

本发明的分动定位装置Ⅰ4下端直接接触动力输入装置6，动力输入装置6四周安装有周向间距90°的4个楔键，动力输入装置6与上壳体2以及分动定位装置Ⅰ4同步旋转，动力输入装置6的右面制有圆周布置的4个螺纹孔，增矩装置Ⅰ7的输入端有4个探出的安装吊耳，这4个安装吊耳通过螺杆与动力输入装置6连接在一起，使得增矩装置Ⅰ7与上壳体2保持同步的转动，进而带动传动轴Ⅰ转动，然后通过增矩装置Ⅱ10对传动轴Ⅰ进行增矩，最后传动轴Ⅰ带动动力分离装置Ⅱ12转动，进而动力分离装置Ⅱ12带动增矩装置Ⅲ13转动；增矩装置Ⅲ13带动传动轴Ⅱ转动，传动轴Ⅱ再将扭矩传输到扭矩轴向反向组件16，再经过扭矩轴向反向组件16反向之后，最终将扭矩输出到下接头3。

所述上壳体下部末端成轴肩状，在轴肩上，安装有密封环以及两个反向的圆锥滚子轴承内圈，反向安装的目的是为挤压力尽可能小，而两个圆锥滚子轴承外圈则与下端壳体配合在一起，这样布置的目的是保证上端与下端能够各自独立转动。

在本实施例中，如图1、图2所示，所述卸载连接组件Ⅰ14的具体结构包括套筒、圆锥滚子轴承Ⅰ、密封挡圈、圆锥滚子轴承Ⅱ，所述圆锥滚子轴承Ⅰ、圆锥滚子轴承Ⅱ的内圈均与上壳体2的端部过盈配合，外圈与下壳体15的内壁配合，所述上壳体2下部末端成轴肩状，在轴肩上，依次安装套筒、圆锥滚子轴承Ⅰ、密封挡圈、圆锥滚子轴承Ⅱ，其圆锥滚子轴承Ⅰ和圆锥滚子轴承Ⅱ是反向安装的，反向安装的目的是为挤压力尽可能小，而两个圆锥滚子轴承外圈则与下壳体15的内壁配合在一起，这样布置的目的是保证上壳体2与下壳体15能够各自独立转动。

其中如图1、图3所示，所述卸载连接组件Ⅱ17的结构和原理与卸载连接组件Ⅰ14相同，下接头3的上端也成轴肩状，也是保证保证下接头3与下壳体15能够各自独立转动。

在本实施例中，如图1所示，所述扭矩轴向反向组件16包括与传动轴Ⅱ连接的锥齿轮Ⅰ、转动连接在下壳体15内壁上的锥齿轮Ⅱ以及与下接头3连接的锥齿轮Ⅲ，所述锥齿轮Ⅰ、锥齿轮Ⅲ均与锥齿轮Ⅱ啮合传动，即是传动轴Ⅱ带动锥齿轮Ⅰ转动，锥齿轮Ⅰ再带动锥齿轮Ⅱ转动，锥齿轮Ⅱ再带动锥齿轮Ⅲ转动，最后锥齿轮Ⅲ带动下接头3转动，即实现扭矩的传输。其中三个锥齿轮之间的夹角为90°。

如图1所示，所述分动定位装置Ⅰ4包括壳体以及安装在壳体内的两个圆锥滚子轴承Ⅲ，所述上壳体2上设有螺纹连接在壳体上的定位螺杆5，所述定位螺杆5的个数为三个，这三个定位螺杆5的周向间隔分别为120°，用于分动定位装置的定位与安装。分动定位装置两端均设有密封圈，用于隔绝各个腔室。其中分动定位装置Ⅱ8、分动定位装置Ⅲ11的结构和原理与分动定位装置Ⅰ4相同。

在本实施例中，所述动力输入装置6为动力输入套筒。

如图1、图4、图5、图6、图7所示，本实施例中，所述增矩装置Ⅲ13包括输入壳体203、输出壳体201，所述输入壳体203、输出壳体201之间设有液体导向轮202，所述输入壳体203、输出壳体201内壁上分别设有发散液体轮、液体驱动轮，所述输入壳体203、输出壳体201内填充有驱动液。其中增矩装置Ⅰ7、增矩装置Ⅱ10的结构和原理与增矩装置Ⅲ13相同。

这三个轮子，每一个轮子都有很多叶片；发散液体轮是作为整个增矩装置的动力输入，它主要负责将装置内的液体甩起来，而液体驱动轮直接与传动轴相连；在一个增矩装置内，发散液体轮是主动轮，而液体驱动轮则是从动轮，液体驱动轮的叶片弧度相对发散液体轮的叶片弧度大很多；液体导向轮被发散液体轮以及液体驱动轮夹在中间，它的作用是给装置内的液体导流；当动力输入到发散液体轮上时，发散液体轮开始转动，由于离心力的作用，液体就被发散液体轮甩在增矩装置的内壁上，增矩装置的内壁类似与一个椭球型，当液体被发散液体轮甩在发散液体轮侧的内壁上时，液体顺着内壁抵达另一侧的液体驱动轮上；由于液体驱动轮叶片有很大的弧度，液体流入液体驱动轮时，液体会对液体驱动轮叶片产生冲击，进而驱动液体驱动轮转动；由于液体驱动轮的弧度，导致液体流过液体驱动轮之后，液体流动的方向会与发散液体轮转动方向相反，为避免能量的损耗，同时为了加大扭矩，就在液体驱动轮以及发散液体轮中间安装了液体导向轮，液体导向轮的叶片相对其他两个轮子来说比较厚，液体导向轮叶片在受液体冲击那一侧有一个弧度，当液体冲击向液体导向轮的时候，液体会沿着弧度发生方向上的变化，使得液体方向变得与发散液体轮方向一致，且当液体冲击向液体导向轮之后，类似于用手捏住管口的水龙头，这时的液体的流速会变快，流速变快之后的液体会冲击向发散液体轮，进而加大发散液体轮的扭矩，而液体又被发散液体轮甩在内壁上，液体在增矩装置内这样不断循环。

采用上述井下降摩减阻工具的井下降摩减阻方法，具体包括以下步骤：

S1、如图8所示，将钻头、螺杆钻具、随钻测量工具、无磁钻铤、井下降摩减阻工具、钻杆依次连接并放入井下；

S2、开动转盘或顶驱以旋转钻柱，地面钻柱将扭矩传递到井下降摩减阻工具的上壳体2中，上壳体2将扭矩输入到动力输入装置6，动力输入装置6进而带动增矩装置Ⅰ7的正常运行，然后经过增矩装置Ⅱ10对扭矩的加强之后将扭矩最后传输到下接头3，带动螺杆钻具、钻头正常钻井；

S3、当需要保持滑动导向钻进工况时，调节钻柱转速至35rpm以下，减少下部钻柱扭矩的大小，使得增矩装置Ⅲ13不足以克服来自钻头以及其他井下工具的反扭矩，进而增矩装置Ⅲ13保持相对静止，从而实现钻柱旋转状态下的滑动导向钻进；

S4、当需要保持旋转钻进工况时，调节钻柱转速至65rpm以上，增大下部钻柱扭矩的大小，使得增矩装置Ⅲ13能够克服来自钻头以及其他井下工具的反扭矩，进而增矩装置Ⅲ13的扭矩在经过扭矩轴向反向组件16反向之后，最终将扭矩输出到后续钻具上。

该方法通过井下降摩减阻工具的扭矩来防止螺杆钻具憋停时和井底钻具组合中过高的扭矩，保证钻压的有效传递，减缓蹩钻和滑钻，减少钻具、螺杆和钻头的磨损。

以上所述，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已通过上述实施例揭示，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，可利用上述揭示的技术内容作出些变动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (9)

1.一种基于机械解耦的井下降摩减阻工具，其特征在于，包括上壳体（2）、下壳体（15）、下接头（3）以及轴向设置在所述上壳体（2）、下壳体（15）、下接头（3）内的钻井液回流管（1）；

所述下壳体（15）内依次设有卸载连接组件Ⅰ（14）、扭矩轴向反向组件（16）、卸载连接组件Ⅱ（17）；所述下接头（3）的一端安装在所述卸载连接组件Ⅱ（17）内并与扭矩轴向反向组件（16）连接，所述上壳体（2）的一端安装在所述卸载连接组件Ⅰ（14）内；

所述上壳体（2）内依次设有分动定位装置Ⅰ（4）、动力输入装置（6）、增矩装置Ⅰ（7）、分动定位装置Ⅱ（8）、动力分离装置Ⅰ（9）、增矩装置Ⅱ（10）、分动定位装置Ⅲ（11）、动力分离装置Ⅱ（12）、增矩装置Ⅲ（13）以及套设在所述钻井液回流管（1）上的传动轴Ⅰ、传动轴Ⅱ；所述动力输入装置（6）的外圆面与上壳体（2）的内壁通过楔键连接，所述增矩装置Ⅰ（7）与动力输入装置（6）的一侧连接，所述增矩装置Ⅱ（10）与动力分离装置Ⅰ（9）的一侧连接，所述增矩装置Ⅲ（13）与动力分离装置Ⅱ（12）的一侧连接，所述分动定位装置Ⅰ（4）、动力输入装置（6）、增矩装置Ⅰ（7）、分动定位装置Ⅱ（8）、动力分离装置Ⅰ（9）、增矩装置Ⅱ（10）、分动定位装置Ⅲ（11）、动力分离装置Ⅱ（12）均依次套设在传动轴Ⅰ上，所述增矩装置Ⅲ（13）套设在传动轴Ⅱ的左端，其传动轴Ⅱ的右端穿过上壳体（2）延伸至下壳体（15）内并与扭矩轴向反向组件（16）连接。

2.根据权利要求1所述的一种基于机械解耦的井下降摩减阻工具，其特征在于，所述卸载连接组件Ⅰ（14）包括套筒、圆锥滚子轴承Ⅰ、密封挡圈、圆锥滚子轴承Ⅱ，所述圆锥滚子轴承Ⅰ、圆锥滚子轴承Ⅱ的内圈均与上壳体（2）的端部过盈配合，外圈与下壳体（15）的内壁配合，所述卸载连接组件Ⅱ（17）的结构和原理与卸载连接组件Ⅰ（14）相同。

3.根据权利要求1所述的一种基于机械解耦的井下降摩减阻工具，其特征在于，所述扭矩轴向反向组件（16）包括与传动轴Ⅱ连接的锥齿轮Ⅰ、转动连接在下壳体（15）内壁上的锥齿轮Ⅱ以及与下接头（3）连接的锥齿轮Ⅲ，所述锥齿轮Ⅰ、锥齿轮Ⅲ均与锥齿轮Ⅱ啮合传动。

4.根据权利要求1所述的一种基于机械解耦的井下降摩减阻工具，其特征在于，所述分动定位装置Ⅰ（4）包括壳体以及安装在壳体内的两个圆锥滚子轴承Ⅲ，所述上壳体（2）上设有螺纹连接在所述壳体上的定位螺杆（5）。

5.根据权利要求4所述的一种基于机械解耦的井下降摩减阻工具，其特征在于，所述定位螺杆（5）的个数为三个，并均布在所述壳体的外圆面上。

6.根据权利要求4所述的一种基于机械解耦的井下降摩减阻工具，其特征在于，所述壳体两端均设有密封圈。

7.根据权利要求1所述的一种基于机械解耦的井下降摩减阻工具，其特征在于，所述动力输入装置（6）为动力输入套筒。

8.根据权利要求1所述的一种基于机械解耦的井下降摩减阻工具，其特征在于，所述增矩装置Ⅲ（13）与包括输入壳体（203）、输出壳体（201），所述输入壳体（203）、输出壳体（201）之间设有液体导向轮（202），所述输入壳体（203）、输出壳体（201）内壁上分别设有发散液体轮、液体驱动轮，所述输入壳体（203）、输出壳体（201）内填充有驱动液。

9.一种如权利要求1-8任一所述井下降摩减阻工具的井下降摩减阻方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

S1、将钻头、螺杆钻具、随钻测量工具、无磁钻铤、井下降摩减阻工具、钻杆依次连接并放入井下；

S2、开动转盘或顶驱以旋转钻柱，地面钻柱将扭矩传递到井下降摩减阻工具的上壳体（2）中，上壳体（2）将扭矩输入到动力输入装置（6），动力输入装置（6）进而带动增矩装置Ⅰ（7）的正常运行，然后经过增矩装置Ⅱ（10）对扭矩的加强之后将扭矩最后传输到下接头（3），带动螺杆钻具、钻头正常钻井；

S3、当需要保持滑动导向钻进工况时，调节钻柱转速至35rpm以下，减少下部钻柱扭矩的大小，使得增矩装置Ⅲ（13）不足以克服来自钻头以及其他井下工具的反扭矩，进而增矩装置Ⅲ（13）保持相对静止，从而实现钻柱旋转状态下的滑动导向钻进；

S4、当需要保持旋转钻进工况时，调节钻柱转速至65rpm以上，增大下部钻柱扭矩的大小，使得增矩装置Ⅲ（13）能够克服来自钻头以及其他井下工具的反扭矩，进而增矩装置Ⅲ（13）的扭矩在经过扭矩轴向反向组件（16）反向之后，最终将扭矩输出到后续钻具上。

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