[0005] 本发明针对的技术问题是:现有旋转导向钻井工具结构复杂,内部空腔多,不紧凑。
[0006] 本发明采用的技术方案是:在旋转导向工具外周固定连接一个突起物,突起物推靠井壁,可设定的使钻头偏向一侧井壁,从而加大钻头的单边切削,以实现导向目的。
[0007] 本发明包含的技术特征有:有包的旋转导向工具,包括,芯轴,外筒,基座。
[0008] 基座后端固定连接钻柱,用于将所述有包的旋转导向工具连接在钻柱上;基座固定连接芯轴,芯轴前端固定连接钻头,用于将钻柱旋转产生的扭矩传递到钻头,实现对岩层的切削。
[0009] 外筒后端可旋转的套接在基座上,外筒前端可旋转的套接在芯轴上;用于包裹所述有包的旋转导向工具内部组件,外筒可通过摩擦相对井壁横向静止(相对井壁不转动),为芯轴转动提供支承。
[0010] 其特征在于:所述有包的旋转导向工具还包括突起物,突起物固定连接在外筒前端外周的一侧;当外筒通过摩擦相对井壁横向静止时,突起物推靠对应一侧井壁,使钻头偏向相对的另一侧井壁,从而加大钻头的单边切削,以实现导向目的。
[0011] 本申请中,所述前端是指靠近钻头的一端;所述后端,是指靠近钻柱的一端,与前端对应。本申请中,设定一词是指事先设置、确定。
[0012] 进一步,所述有包的旋转导向工具还包括驱动机构;驱动机构设置于外筒与基座之间,可受控驱动外筒与基座相对转动。在定向钻进过程中,有包的旋转导向工具可能偏离设定的偏置方向,通过驱动外筒与基座相对转动,可维持有包的旋转导向工具始终指向设定的偏置方向。
[0013] 进一步,所述有包的旋转导向工具还包括锁紧机构,锁紧机构设置于外筒与基座之间,可把基座与外筒锁紧在一起,用于复合钻进。
[0014] 进一步,锁紧机构可以是摩擦型锁紧机构; 摩擦型锁紧机构包括腔体、推力机构、摩擦块、摩擦面;推力机构可在腔体内来回移动,推动摩擦块挤压或脱离摩擦面,用于实现锁紧或解锁状态。
[0015] 进一步,锁紧机构也可以是卡合型锁紧机构,卡合型锁紧机构包括腔体、推力机构、活动卡舌、卡槽;推力机构可在腔体内来回移动,推动活动卡舌插入或拔出卡槽,用于实现锁紧或解锁状态。
[0016] 进一步,突起物内部具有空腔,空腔设置于突起物靠近外筒的一侧。
[0017] 进一步,外筒的筒壁具有开口,开口与突起物中的空腔连通;开口与空腔对应,可形成一个宝贵的近钻头内部空间。
[0018] 进一步,空腔和开口所形成的空间内设置有随钻测井仪器,例如近钻头随钻伽马测井工具。钻柱内可设置随钻测井仪器的空间非常有限,同时,随钻测井仪器距离钻头越近,其价值越大,本技术方案适当的在距离钻头很近的位置设置一个容纳随钻测井仪器的空间,有明显的有益效果。
[0019] 进一步,突起物为左右对称结构。有益于钻柱在井筒里转动。
[0020] 本发明还提供一种钻具组合,设置有所述有包的旋转导向工具,所述有包的旋转导向工具后端连接钻柱,前端连接钻头。
[0021] 因为,有包的旋转导向工具是在外筒一侧固定连接一个突起物,看上去是外筒长了一个包,所以,将本方案名称定义为有包的旋转导向工具,简单、准确、形象。
[0022] 本发明中,根据本领域的公知技术,在必要的地方设置必要的部件、单元或系统。例如在钻柱上设置电源,提供给锁紧机构、驱动机构使用,或通过导电滑环传递到外筒提供给随钻测井仪器使用;在钻柱上设置控制系统,在必要处设置轴承,在必要处设置密封件;
钻井液通过钻柱、芯轴、钻头输送至井底。
[0023] 本发明获得的有益效果有:1)所述有包的旋转导向工具的外筒一侧固定连接有突起物,外筒与井壁横向静止,可导致钻头向相对的另一侧井壁倾斜,从而加大了钻头的单边切削,实现造斜效果; 2)可通过锁紧机构锁紧,外筒及突起物随钻柱一同转动,实现稳斜钻进;3)所述有包的旋转导向工具结构紧凑、内部空腔少,有益于降低对材料的要求,提高旋转导向工具的工作寿命。