专利名称：旋转钻井导向器的制作方法
技术领域：
本实用新型属于石油钻探领域，涉及ー种定向钻井、井眼造斜的专业工具，具体是涉及ー种旋转钻井导向器。
背景技术：
国内把旋转钻井系统列为863攻关项目，只有胜利油田钻井院研制的旋转导向钻井系统开始井下试验。北京石油机械厂生产的近钻头导向器是采用滑动钻井系列只是把LWD镶嵌在动カ钻具的下外壳，地质导向钻井系统实时监测近钻头电阻率、方位电阻率、自然伽马数据、近钻头井斜和侧向电阻率等数据，判断钻头在油层中的位置，井随时调整钻头姿态，始終在油层中钻迸。他比常规LWD导向工具能更早的发现储层，提高钻遇率，但是要 价2500万/套而其中动カ钻具是易损品信号上返时间大于2分钟响应时间太长，近钻头导向器处于试验阶段，国内滑动定向钻井技术主要存在以下几点问题1.动カ钻具+弯接头定向井エ艺较落后；2.劳动强度大，机械钻速低；3.井眼质量差；4.扭方位更换钻具等操作頻繁。90年代末，斯仑贝谢(Schlumberger)的PowerDrive (旋转导向钻井系统)、贝克休斯(Baker Hughes)的AUTO-TRACK (井下闭环自动跟踪控制系统)、埃尼-阿吉普(ENI-Agip)和贝克休斯共同研制的SDD系统(垂直钻井装置)和CAMCO公司的旋转导向エ具较为成功。CAMCO和Baker Hughes公司的旋转导向工具的导向原理类似，都是利用近钻头导向块的伸縮与井壁相互作用产生导向力，但是结构有所不同。主要区别在于没有静止的导向套，3个导向棱块随钻柱一起旋转。当需要在某个方向导向时，每转I周每个导向棱块都要在该方向上伸出I次，顶向井壁产生导向力，转离该方向后，棱块自动缩回。它的控制器、旋转换向阀及测量机构都置于钻柱中间，可以保持相对静止。旋转换向阀可以旋转到任意方向再保持静止，从而使导向棱块只有在旋转到某一方向时，钻井液才驱动导向棱块伸出达到控制井眼轨迹方向的目的。在钻直井时，旋转控制阀会随钻柱一起旋转，故导向棱块产生的导向カ是不断变化的，但这样会造成井眼扩径。
实用新型内容为了解决以上现有技术中钻井导向器存在的问题，本实用新型提供ー种旋转钻井导向器。本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下一种旋转钻井导向器，包括上接头、六方油缸套、密封环、异径套和主轴，所述上接头、六方油缸套、限位密封环和异径套依次连接，且所述上接头、六方油缸套、限位密封环和异径套的内腔相互贯通，形成油压腔，所述主轴一端套装有压紧螺母和活塞，并插入所述油压腔内，所述主轴另一端伸出所述异径套外，从而密封所述油压腔，在所述异径套上设有导向块，所述导向块包括与所述油压腔相连通的活塞缸、设置在所述活塞缸内的活塞、以及与所述活塞固定连接的活动翼板，所述主轴外周面上设有凹槽，所述凹槽内设有定位锁销，所述定位锁销与所述主轴之间设置弹簧，所述异径套上与所述定位锁销相对应位置设有定位孔，所述定位锁销可插入所述定位孔内。进ー步的，所述上接头与所述六方油缸套的连接处设置有O形密封圏。进ー步的，所述限位密封环和所述六方油缸套的连接处设置有O形密封圏。进ー步的，所述限位密封环和所述异径套之间设有耐磨环。进ー步的，所述异径套与所述主轴之间设有耐磨环。进ー步的，所述异径套与所述主轴之间设有单列圆锥滚子轴承。本实用新型的有益效果是本实用新型旋转钻井导向器在使用时，上接头连接钻具，钻具施加到上接头的钻压小于油压腔内的压カ时，油压腔不产生油压，导向块在环空液柱压カ的作用下，是受回状态，主轴上的定位锁销是弹出状态，定位锁销插入到异径套上的定位孔内，异径套和主轴锁定，工具为垂直或稳斜工作状态；増加钻压，钻压大于油压腔压力，油压升高，从而推出导向块，定位锁销收回，在井壁和导向块的作用下，异径套不随主轴转动，在近钻头点形成了一个稳定方位的支点，工具处于造斜状态。本实用新型旋转钻井导向器实现了旋转导向钻井，井眼轨迹规则光滑；实现了近钻头测地层參数和井眼轨迹參数；下钻和起钻时，导向块自动回收，可減少摩擦阻力，防止井眼卡钻的事故发生；实现不起钻状态下钻具进行组合的目的，节约钻井周期和成本，减低工人的劳动强度；导向块随井深上下移动，不旋转，所以极大的降低了钻具的旋转扭矩和疲劳破坏，降低了井下钻具事故；通过油压传递钻压，減少了钻具的刚性交变应力，防止了钻具疲劳破坏，延长了使用寿命；可以反复使用，维修方便，使用成本较低。
图I为本实用新型转钻井导向器的的结构示意图；图2为图I的俯视图；图3为图2中A-A向剖视图；图4为图2中C-C向的局部剖视图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。如图I、图2和图3所示，一种旋转钻井导向器，包括上接头I、六方油缸套2、密封环3、异径套4和主轴5，上接头I、六方油缸套2、限位密封环3和异径套4依次连接，且上接头I、六方油缸套2、限位密封环3和异径套4的内腔相互贯通，形成油压腔，主轴5的一端套装有压紧螺母51和活塞52，并插入油压腔内，主轴5的另一端伸出异径套4タト，压紧螺母51和活塞52配合，从而密封油压腔。如图4所示，在异径套4上设有导向块，该导向块包括与油压腔相连通的活塞缸61、设置在活塞缸61内的活塞62、以及与活塞62固定连接的活动翼板63，主轴5的外周面上设有凹槽50，凹槽50内设有定位锁销51，定位锁销51与主轴5之间设置弹簧52，异径套4上与定位锁销51相对应位置设有定位孔40，定位锁销51可插入定位孔40内。上接头I与六方油缸套2的连接处设置有O形密封圈7。限位密封环3和六方油缸套2的连接处设置有O形密封圈7。限位密封环3和异径套4之间设有耐磨环8。异径套4与主轴5之间设有耐磨环8。异径套4与主轴5之间设有单列圆锥滚子轴承9，异径套4和主轴5可相对转动。[0020]本实用新型旋转钻井导向器在使用时，在近钻头点形成一个稳定方位的支点，并给钻头一个侧向切削力F，F的大小与导向块的支出程度有关，在地心引力的作用下，钻具重量(钻压)产生的侧向分力和导向块的支点作用使钻具产生弯曲，増加了工具造斜能力。本实用新型旋转钻井导向器的上接头连接钻具，钻具施加到上接头的钻压小于油压腔内的压カ(小于12T吋、)时，油压腔不产生油压，导向块在环空液柱压カ的作用下，是受回状态，主轴5的定位锁销是弹出状态，定位锁销插入到异径套上的定位孔内，异径套和主轴锁定，工具为垂直或稳斜工作状态；増加钻压，钻压大于油压腔压力(大于15T)时，油压腔内的油压升高，从而推出导向块，定位锁销收回，在井壁和导向块的作用下，异径套不随主轴转动，在近钻头点形成了一个稳定方位的支点，工具处于造斜状态。本实用新型旋转钻井导向器工具面的调整通过上提钻具，油压释放，定位锁销弹出，导向块自动回收，只要慢转钻具一周，异径套4和主轴5就锁定，根据测斜得到的工具面，可用转盘转动钻具到需要方位即可。本实用新型旋转钻井导向器实现了旋转导向钻井，井眼轨迹规则光滑；实现了近钻头测地层參数和井眼轨迹參数；下钻和起钻时，导向块自动回收，可減少摩擦阻力，防止井眼卡钻的事故发生；实现不起钻状态下钻具进行组合的目的，节约钻井周期和成本，减低工人的劳动强度；导向块随井深上下移动，不旋转，所以极大的降低了钻具的旋转扭矩和疲·劳破坏，降低了井下钻具事故；通过油压传递钻压，減少了钻具的刚性交变应力，防止了钻具疲劳破坏，延长了使用寿命；可以反复使用，维修方便，使用成本较低。以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种旋转钻井导向器，其特征在于包括上接头、六方油缸套、密封环、异径套和主轴，所述上接头、六方油缸套、限位密封环和异径套依次连接，且所述上接头、六方油缸套、限位密封环和异径套的内腔相互贯通，形成油压腔，所述主轴一端套装有压紧螺母和活塞，并插入所述油压腔内，所述主轴另一端伸出所述异径套外，从而密封所述油压腔，在所述异径套上设有导向块，所述导向块包括与所述油压腔相连通的活塞缸、设置在所述活塞缸内的活塞、以及与所述活塞固定连接的活动翼板，所述主轴外周面上设有凹槽，所述凹槽内设有定位锁销，所述定位锁销与所述主轴之间设置弹簧，所述异径套上与所述定位锁销相对应位置设有定位孔，所述定位锁销可插入所述定位孔内。
2.根据权利要求I所述的ー种旋转钻井导向器，其特征在于所述上接头与所述六方油缸套的连接处设置有O形密封圏。
3.根据权利要求I所述的ー种旋转钻井导向器，其特征在于所述限位密封环和所述六方油缸套的连接处设置有O形密封圏。
4.根据权利要求I所述的ー种旋转钻井导向器，其特征在于所述限位密封环和所述异径套之间设有耐磨环。
5.根据权利要求I所述的ー种旋转钻井导向器，其特征在于所述异径套与所述主轴之间设有耐磨环。
6.根据权利要求I至5任一项所述的一种旋转钻井导向器，其特征在于所述异径套与所述主轴之间设有单列圆锥滚子轴承。
专利摘要本实用新型涉及一种旋转钻井导向器，包括上接头、六方油缸套、密封环、异径套和主轴，上接头、六方油缸套、限位密封环和异径套依次连接，且内腔相互贯通，形成油压腔，主轴一端套装有压紧螺母和活塞，并插入油压腔内，主轴另一端伸出异径套外，从而密封油压腔，在异径套上设有导向块，导向块包括与油压腔相连通的活塞缸、设置在活塞缸内的活塞、以及与活塞固定连接的活动翼板，主轴外周面上设有凹槽，凹槽内设有定位锁销，定位锁销与主轴之间设置弹簧，异径套上与定位锁销相对应位置设有定位孔，定位锁销可插入定位孔内。该旋转钻井导向器实现旋转导向钻井，井眼轨迹规则光滑，导向块自动回收，减少摩擦阻力，防止井眼卡钻事故。
文档编号E21B7/04GK202451054SQ201120372938
公开日2012年9月26日 申请日期2011年10月8日 优先权日2011年10月8日
发明者常青, 王国祥, 缪宏, 金学宏 申请人:扬州市驰城石油机械有限公司