钻井导向控制装置.pdf

《钻井导向控制装置.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《钻井导向控制装置.pdf（7页完成版）》请在专利查询网上搜索。

1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910623857.1 (22)申请日 2019.07.08 (71)申请人 裴绪建 地址 457001 河南省濮阳市华龙区中原东 路超越小区23楼3单元6室 (72)发明人 裴绪建 (51)Int.Cl. E21B 7/04(2006.01) (54)发明名称 一种钻井导向控制装置 (57)摘要 钻井导向控制装置主要由导向套、 螺钉、 导 向接头、 导向棒和弹簧组成。 当模式转换控制装 置传动轴和控制管下行时， 传动轴推动导向棒下 行， 压缩弹簧， 导向棒横挡梁嵌进导向鞋。

2、马蹄型 凹槽， 导向执行机构通过驱动管、 导向鞋、 导向 棒、 导向套、 螺钉和导向接头关联钻井导向控制 装置， 继而关联MWD仪器工具面， 通过MWD仪器不 仅能够测量导向执行机构工具面， 而且， 通过摆 工具面能够把导向执行机构工具面旋转到给定 工具面方向。 当模式转换控制装置传动轴和控制 管上行时， 导向棒利用弹簧复位且横挡梁脱开导 向鞋马蹄型凹槽， 导向执行机构脱开钻井导向控 制装置， 开泵， 开转盘， 旋转导向钻井工具按照给 定工具面方向驱动钻头导向钻进。 权利要求书1页 说明书3页 附图2页 CN 110185392 A 2019.08.30 CN 110185392 A 1.钻井。

3、导向控制装置主要由导向套(1)、 螺钉(2)、 导向接头(3)、 导向棒(4)和弹簧(5) 组成； 导向接头(3)上、 下端螺纹联接旋转导向钻井工具其他部件， 中孔上部直径相对较大， 中孔下端直径相对较小且对导向套(1)和弹簧(5)起限位作用， 管壁中部加工多个螺钉孔且 与导向套(1)相匹配， 管壁外侧加工导向槽， 用于标记导向套(1)导向孔方向； 导向套(1)形似倒置铁筒， 底板朝上； 底板加工中孔和导向孔， 中孔规范与旋转导向钻 井工具控制管相匹配且相互密封， 导向孔规范与导向棒(4)相匹配且相互密封， 底板外部加 工多个限位坑且与导向接头(3)相匹配； 筒壁轴向加工弹簧孔且位置对准导向孔。

4、； 导向棒(4)上、 下端直径相对较小， 中部直径相对较大且径向加工横档梁， 梁规范与旋 转导向钻井工具导向鞋相匹配。 2.根据权利要求1所述的一种钻井导向控制装置， 其特征在于： 导向接头(3)中孔下端 未加工钢珠槽， 未安装钢珠， 除此以外， 导向接头(3)中孔下端还可加工钢珠槽， 安装钢珠， 对旋转导向钻井工具导向鞋起扶正和减阻作用。 3.根据权利要求1所述的一种钻井导向控制装置， 其特征在于： 导向接头(3)管壁外侧 导向槽轴向上为带状凹槽， 径向上为V型凹槽， 除此以外， 导向槽轴向上还可为带状凸棱， 径 向上还可为V型凸棱， 或者， 导向槽轴向上和径向上还均可为不规则明显标记。 4。

5、.根据权利要求1所述的一种钻井导向控制装置， 其特征在于： 导向套(1)底板中孔未 加工密封槽， 未安装密封圈， 除此以外， 导向套(1)底板中孔还可加工密封槽， 安装密封圈， 密封导向套(1)和旋转导向钻井工具控制管缝隙。 5.根据权利要求1所述的一种钻井导向控制装置， 其特征在于： 导向套(1)底板导向孔 未加工密封槽， 未安装密封圈， 除此以外， 导向套(1)底板导向孔还可加工密封槽， 安装密封 圈， 密封导向套(1)和导向棒(4)缝隙。 6.根据权利要求1所述的一种钻井导向控制装置， 其特征在于： 导向套(1)底板外部未 加工密封槽， 未安装密封圈， 除此以外， 导向套(1)底板外部限。

6、位坑上、 下位置还可加工密封 槽， 安装密封圈， 防止导向接头(3)螺钉孔泄漏。 7.根据权利要求1所述的一种钻井导向控制装置， 其特征在于： 导向套(1)自上而下安 装进导向接头(3)， 除此以外， 导向套(1)还可自下而上安装进导向接头(3)， 但是， 导向套 (1)和导向接头(3)结构将随之调整。 8.根据权利要求1所述的一种钻井导向控制装置， 其特征在于： 钻井导向控制装置通过 导向棒(4)关联导向执行机构， 除此以外， 钻井导向控制装置还可通过导向鞋关联导向执行 机构， 或者说， 导向棒(4)还可为导向鞋且与旋转导向钻井工具导向键相匹配， 当导向鞋下 行且马蹄型凹槽套进旋转导向钻井工。

7、具导向键时， 钻井导向控制装置通过导向鞋关联导向 执行机构， 但是， 导向套(1)、 导向接头(3)和弹簧(5)结构将随之调整。 权利要求书 1/1 页 2 CN 110185392 A 2 一种钻井导向控制装置 技术领域 0001 本发明专利属于旋转导向钻井工具配套装置， 具体涉及一种钻井导向控制装置， 用于解决导向执行机构工具面和MWD仪器工具面关联问题。 背景技术 0002 旋转导向钻井工具主要由液压伸缩机构、 导向执行机构、 工具面驱动及稳定装置、 模式转换控制装置和柔性短节等模块组成。 在旋转导向钻进过程中， 导向执行机构关联工 具面驱动及稳定装置且通过工具面驱动及稳定装置确保工具面。

8、稳定不变。 但是， 如何测量 导向执行机构工具面， 或者说， 如何通过MWD仪器把导向执行机构工具面旋转到给定工具面 方向？ 0003 本发明专利提供了一种钻井导向控制装置， 用于关联导向执行机构工具面和MWD 仪器工具面， 因此， 通过MWD仪器不仅能够测量导向执行机构工具面， 而且， 通过摆工具面能 够把导向执行机构工具面旋转到给定工具面方向。 0004 发明专利内容 0005 本发明专利属于旋转导向钻井工具配套装置， 具体涉及一种钻井导向控制装置， 用于解决导向执行机构工具面和MWD仪器工具面关联问题。 0006 本发明专利采用如下具体技术方案实现： 0007 钻井导向控制装置主要由导向。

9、套、 螺钉、 导向接头、 导向棒和弹簧组成。 0008 导向接头上、 下端螺纹联接旋转导向钻井工具其他部件， 中孔上部直径相对较大， 用于安装导向套， 中孔下端直径相对较小且对导向套和弹簧起限位作用， 管壁中部加工多 个螺钉孔且与导向套相匹配， 用于安装螺钉， 固定导向套， 管壁外侧加工导向槽， 用于标记 导向套导向孔方向。 0009 导向套形似倒置铁筒， 底板朝上。 底板加工中孔和导向孔， 中孔规范与旋转导向钻 井工具控制管相匹配且相互密封， 导向孔规范与导向棒相匹配且相互密封， 底板外部加工 多个限位坑且与导向接头相匹配， 用于安装螺钉， 固定导向套。 筒壁轴向加工弹簧孔且位置 对准导向孔。

10、， 用于安装导向棒和弹簧。 0010 导向棒上、 下端直径相对较小， 中部直径相对较大且径向加工横档梁， 梁规范与旋 转导向钻井工具导向鞋相匹配。 当导向棒下行且横挡梁嵌进导向鞋马蹄型凹槽时， 钻井导 向控制装置通过导向接头、 螺钉、 导向套、 导向棒、 导向鞋和驱动管关联导向执行机构。 0011 本发明专利的有益效果是： 在旋转导向钻井工具中， 当模式转换控制装置传动轴 和控制管下行时， 传动轴推动导向棒下行， 压缩弹簧， 导向棒横挡梁嵌进导向鞋马蹄型凹 槽， 导向执行机构通过驱动管、 导向鞋、 导向棒、 导向套、 螺钉和导向接头关联钻井导向控制 装置， 继而关联MWD仪器工具面， 通过MW。

11、D仪器不仅能够测量导向执行机构工具面， 而且， 通 过摆工具面能够把导向执行机构工具面旋转到给定工具面方向。 当模式转换控制装置传动 轴和控制管上行时， 导向棒利用弹簧复位且横挡梁脱开导向鞋马蹄型凹槽， 导向执行机构 脱开钻井导向控制装置， 开泵， 开转盘， 旋转导向钻井工具按照给定工具面方向驱动钻头导 说明书 1/3 页 3 CN 110185392 A 3 向钻进。 附图说明 0012 附图1是本发明专利一种钻井导向控制装置剖面图。 0013 附图标记说明： 1-导向套、 2-螺钉、 3-导向接头、 4-导向棒、 5-弹簧。 0014 附图2是本发明专利一种钻井导向控制装置A-A剖面图。 。

12、0015 附图标记说明： 1-导向套、 2-螺钉、 3-导向接头、 4-导向棒。 0016 附图3是本发明专利一种钻井导向控制装置B-B剖面图。 0017 附图标记说明： 1-导向套、 3-导向接头、 5-弹簧。 具体实施方式 0018 钻井导向控制装置主要由导向套(1)、 螺钉(2)、 导向接头(3)、 导向棒(4)和弹簧 (5)组成。 0019 下面结合附图和实施例对本发明专利作进一步说明。 0020 导向接头(3)上、 下端螺纹联接旋转导向钻井工具其他部件， 中孔上部直径相对较 大， 用于安装导向套(1)， 中孔下端直径相对较小且对导向套(1)和弹簧(5)起限位作用， 管 壁中部加工多个。

13、螺钉孔且与导向套(1)相匹配， 用于安装螺钉(2)， 固定导向套(1)， 管壁外 侧加工导向槽， 用于标记导向套(1)导向孔方向。 0021 附图2中导向接头(3)管壁中部加工三个螺钉孔且周向90 分布， 是导向接头(3)设 计加工特例。 具体应用中， 除预留导向槽位置外， 管壁中部螺钉孔数量、 孔径和布局需根据 导向接头(3)材质和壁厚设计计算且与导向套(1)相匹配， 具体在设计加工时统筹考虑。 0022 附图1中导向接头(3)中孔下端未加工钢珠槽， 未安装钢珠， 除此以外， 导向接头 (3)中孔下端还可加工钢珠槽， 安装钢珠， 对旋转导向钻井工具导向鞋起扶正和减阻作用， 具体在设计加工时统。

14、筹考虑。 0023 附图1中导向接头(3)管壁外侧导向槽轴向上为带状凹槽， 附图2中导向接头(3)管 壁外侧导向槽径向上为V型凹槽， 除此以外， 导向槽轴向上还可为带状凸棱， 径向上还可为V 型凸棱， 或者， 导向槽轴向上和径向上还均可为不规则明显标记， 具体在设计加工时统筹考 虑。 0024 导向套(1)形似倒置铁筒， 底板朝上。 底板加工中孔和导向孔， 中孔规范与旋转导 向钻井工具控制管相匹配且相互密封， 导向孔规范与导向棒(4)相匹配且相互密封， 底板外 部加工多个限位坑且与导向接头(3)相匹配， 用于安装螺钉(2)， 固定导向套(1)。 筒壁轴向 加工弹簧孔且位置对准导向孔， 用于安装。

15、导向棒(4)和弹簧(5)。 0025 附图1中导向套(1)底板中孔未加工密封槽， 未安装密封圈， 除此以外， 导向套(1) 底板中孔还可加工密封槽， 安装密封圈， 密封导向套(1)和旋转导向钻井工具控制管缝隙， 具体在设计加工时统筹考虑。 0026 附图1中导向套(1)底板导向孔未加工密封槽， 未安装密封圈， 除此以外， 导向套 (1)底板导向孔还可加工密封槽， 安装密封圈， 密封导向套(1)和导向棒(4)缝隙， 具体在设 计加工时统筹考虑。 0027 附图1中导向套(1)底板外部未加工密封槽， 未安装密封圈， 除此以外， 导向套(1) 说明书 2/3 页 4 CN 110185392 A 4。

16、 底板外部限位坑上、 下位置还可加工密封槽， 安装密封圈， 防止导向接头(3)螺钉孔泄漏， 具 体在设计加工时统筹考虑。 0028 附图3中导向套(1)筒壁弹簧孔直径与壁厚相同， 径向宽度与导向棒(4)横挡梁直 径相同， 是导向套(1)设计加工特例。 具体应用中， 筒壁弹簧孔直径和位置需根据导向接头 (3)和导向鞋设计计算且与导向套(1)、 导向棒(4)和弹簧(5)相匹配， 具体在设计加工时统 筹考虑。 0029 导向棒(4)上、 下端直径相对较小， 中部直径相对较大且径向加工横档梁， 梁规范 与旋转导向钻井工具导向鞋相匹配。 当导向棒(4)下行且横挡梁嵌进导向鞋马蹄型凹槽时， 钻井导向控制装。

17、置通过导向接头(3)、 螺钉(2)、 导向套(1)、 导向棒(4)、 导向鞋和驱动管关 联导向执行机构。 0030 附图1中导向套(1)自上而下安装进导向接头(3)， 除此以外， 导向套(1)还可自下 而上安装进导向接头(3)， 但是， 导向套(1)和导向接头(3)结构将随之调整， 具体在设计加 工时统筹考虑。 0031 附图1中钻井导向控制装置通过导向棒(4)关联导向执行机构， 除此以外， 钻井导 向控制装置还可通过导向鞋关联导向执行机构， 或者说， 导向棒(4)还可为导向鞋且与旋转 导向钻井工具导向键相匹配， 当导向鞋下行且马蹄型凹槽套进旋转导向钻井工具导向键 时， 钻井导向控制装置通过导。

18、向鞋关联导向执行机构， 但是， 导向套(1)、 导向接头(3)和弹 簧(5)结构将随之调整， 具体在设计加工时统筹考虑。 0032 实施例 0033 导向接头(3)上端螺纹联接模式转换控制装置， 其中， 传动轴下端联接控制管且贯 穿导向套(1)底板中孔， 控制管外径与导向套(1)底板中孔直径相同且相互密封。 导向接头 (3)下端螺纹联接工具面驱动及稳定装置， 驱动管上端联接导向鞋且向上伸进钻井导向控 制装置， 导向鞋中孔直径和驱动管中孔直径相同且大于控制管外径。 0034 在旋转导向钻井工具中， 当模式转换控制装置传动轴和控制管下行时， 传动轴推 动导向棒(4)下行， 压缩弹簧(5)， 导向棒。

19、(4)横挡梁嵌进导向鞋马蹄型凹槽， 导向执行机构 通过驱动管、 导向鞋、 导向棒(4)、 导向套(1)、 螺钉(2)和导向接头(3)关联钻井导向控制装 置， 继而关联MWD仪器工具面， 通过MWD仪器不仅能够测量导向执行机构工具面， 而且， 通过 摆工具面能够把导向执行机构工具面旋转到给定工具面方向。 当模式转换控制装置传动轴 和控制管上行时， 导向棒(4)利用弹簧(5)复位且横挡梁脱开导向鞋马蹄型凹槽， 导向执行 机构脱开钻井导向控制装置， 开泵， 开转盘， 旋转导向钻井工具按照给定工具面方向驱动钻 头导向钻进。 0035 以上对本发明专利的说明仅是优选范例， 并不能被理解为对本发明专利技术方案 内容的限制。 以上内容在具体应用中， 技术人员有可能需要根据具体情况作个别调整和改 变， 所述调整和改变均应落入本发明专利所附权利要求的保护范围之中。 说明书 3/3 页 5 CN 110185392 A 5 图1 说明书附图 1/2 页 6 CN 110185392 A 6 图2 图3 说明书附图 2/2 页 7 CN 110185392 A 7 。