一种旋转导向钻井工具的电路安装段的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种旋转导向钻井工具的电路安装段，包括电路仓和抗压筒，所述电路仓为圆筒形，并且电路仓的外圆周上具有用于安装控制元件的安装槽，电路仓的端部设置有与安装槽内的控制元件相连的接头；所述抗压筒套在电路仓的外部，并且抗压筒将安装槽内的控制元件包覆在内，抗压筒两端的内壁与电路仓的外壁之间设置有密封圈。本实用新型在电路仓上开设安装槽，控制电路板、蓄电池等控制元件设置在安装槽内，这样控制元件的安装更加方便；同时电路仓的外部设置了抗压筒，避免了控制元件受到外部环境压力的影响而发生损坏；另外电路仓与抗压筒之间均设置有密封圈，保证了电路安装段的密封效果，避免了控制元件受到外部湿环境的影响。
【专利说明】一种旋转导向钻井工具的电路安装段
【技术领域】
[0001]本实用新型属于石油钻探领域，特别是涉及一种能够实现定向钻井、井眼造斜的旋转导向钻井工具，具体是涉及一种旋转导向钻井工具的电路安装段。
【背景技术】
[0002]旋转导向钻井技术是国际上20世纪90年代发展起来的一项尖端自动化钻井新技术，它是当今世界上钻井技术发展的最高阶段——闭环自动钻井的主要内容。它的出现是世界钻井技术的一次质的飞跃。与传统的滑动导向钻井相比，旋转导向钻井技术由于井下工具一直在旋转状态下工作，因此井眼净化效果更好，井身轨迹控制精度更高，位移延伸能力更强，因此更适合于海洋油气资源开发以及在油田开发后期的复杂油气藏中钻超深井、高难定向井、丛式井、水平井、大位移井、分支井及三维复杂结构井等特殊工艺井。
[0003]在国家“863”项目的支持下，由中国石化集团公司胜利石油管理局钻井院和中国海洋石油总公司分别牵头对调制式旋转导向钻井系统和静态偏置推靠式旋转导向钻井系统进行了系统的研究攻关，并在关键技术上取得了突破。旋转导向钻井系统的核心是井下旋转导向钻井工具，其中，静态偏置推靠式旋转导向钻井系统的井下旋转导向钻井工具包括旋转芯轴、安装在旋转芯轴上的不旋转外套和设置在不旋转外套上的偏置执行机构和控制系统，其中，旋转芯轴的上端连接钻柱，下端连接钻头，主要起传递钻压、扭矩和输送钻井液的作用；不旋转外套通过轴承安装在旋转芯轴上，偏置执行机构包括三个沿圆周方向均匀分布的翼肋，翼肋可伸缩地设置在靠近钻头的位置；控制系统主要由翼肋控制板、总控板、电源控制板和蓄电池等组成，其主要用于控制三个翼肋对应液压缸内的油压，以调节三个翼肋对井壁的液压力。在旋转导向钻井过程中，不旋转外套相对于井壁静止，旋转芯轴在钻柱的带动下转动，同时旋转芯轴驱动钻头钻进，三个翼肋在油压的作用下伸出，并且三个翼肋以不同的液压力推靠在井壁上，井壁对三个翼肋产生的反作用力的合力使钻头偏移，从而加大钻头的单边切削，实现对钻头钻进方向的控制，进而达到导向的目的。同时还可以通过调整三个翼肋的液压力，实现对合力的调整，以满足不同的导向需求。
[0004]通常，旋转导向钻井工具的控制系统安装在不旋转外套上，而控制系统由翼肋控制板、总控板、电源控制板和蓄电池等控制元件组成，这样就会这样就会增大不旋转外套的制造难度，同时还会使得旋转导向钻井工具的结构复杂，安装困难；另外，这种设计在抗压能力和密封效果等方面也存在严重不足，各控制元件容易受到损坏。
实用新型内容
[0005]针对现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种安装方便、抗压能力强、密封效果好的旋转导向钻井工具的电路安装段。
[0006]为了解决上述技术问题，本实用新型采用了如下的技术方案:
[0007]—种旋转导向钻井工具的电路安装段，包括电路仓和抗压筒，所述电路仓为圆筒形，并且电路仓的外圆周上具有用于安装控制元件的安装槽，电路仓的端部设置有与安装槽内的控制元件相连的接头；所述抗压筒套在电路仓的外部，并且抗压筒将安装槽内的控制元件包覆在内，抗压筒两端的内壁与电路仓的外壁之间设置有密封圈。
[0008]进一步，所述电路仓的外圆周上具有六个沿圆周方向均匀分布的安装槽。
[0009]进一步，所述电路仓上设置有用于检测外部环境压力的外压传感器，所述电路仓上还设置有外压传感器滤网，所述外压传感器滤网位于外压传感器与外部环境连通的通道内。
[0010]进一步，所述电路仓上设置有可打开或关闭的测试盖板，测试盖板内设置有与安装槽内的控制元件相连的测试接头。
[0011]本实用新型的有益效果在于:
[0012]1、本实用新型的电路安装段采用独立设计，在电路仓上开设安装槽，控制电路板、蓄电池等控制元件设置在安装槽内，这样各个控制元件的安装更加方便。
[0013]2、本实用新型在电路仓的外部设置了抗压筒，这样就可避免控制元件受到外部环境压力的影响而发生损坏。
[0014]3、本实用新型在电路仓与抗压筒之间设置了密封圈，这样就保证了电路安装段的密封效果，避免了控制元件受到外部湿环境的影响。
[0015]【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1为本实用新型的剖面图。
[0017]图中，I—电路仓，2—抗压筒，3—密封圈，4一电路板，5—蓄电池，6—接头，7—外压传感器滤网，8—测试盖板。
【具体实施方式】
[0018]一种静态偏置推靠式旋转导向钻井工具，包括旋转芯轴以及安装在旋转芯轴上的不旋转外套段、电路安装段和耦合器安装段，其中，旋转芯轴为中空结构，旋转芯轴的上端连接钻柱，下端通过下接头连接钻头，主要起传递钻矩、钻压和输送钻井液的作用；不旋转外套段、电路安装段和耦合器安装段由下至上依次连接起来，不旋转外套段包括不旋转外套，不旋转外套上设置有三个沿圆周方向均匀的偏置执行机构，每个偏置执行机构均具有能够向外伸出并推靠在井壁上的翼肋；电路安装段上设置有控制系统，控制系统用于控制三个翼肋的伸出量，三个翼肋以不同的液压力推靠在井壁上，井壁对三个翼肋产生的反作用力的合力使钻头偏移，从而加大钻头的单边切削，实现对钻头钻进方向的控制；耦合器安装段上设置有耦合器，耦合器的内层线圈紧固在旋转芯轴上并能够随旋转芯轴转动，内层线圈与外层线圈之间能够产生相对转动并产生电流，耦合器与控制系统相连，用于为控制系统提供电能。
[0019]偏置执行机构包括安装在不旋转外套上的偏置执行部分和集成油路部分，偏置执行部分包括翼肋集成块、翼肋、柱塞和复位弹簧，翼肋通过转轴可转动地设置在翼肋集成块上，翼肋集成块上具有一柱塞缸，柱塞缸位于翼肋一活动端的内侧，柱塞可伸缩地设置在柱塞缸内，并能够推动翼肋向外伸出，复位弹簧设置在翼肋另一活动端的内侧；集成油路部分包括油路集成块以及设置在油路集成块内的油囊、柱塞泵和伺服电机，油囊用于存储液压油，柱塞泵的输入端与油囊连通，柱塞泵的输出端通过注油管路与柱塞缸连通，伺服电机的动力输出端与柱塞泵连接，用于带动柱塞泵工作；油路集成块内设置有阻尼孔，所述阻尼孔的一端与注油管路连通，另一端与油囊连通。
[0020]下面结合图1对电路安装段进行详细说明。
[0021]参见图1，一种旋转导向钻井工具的电路安装段，包括电路仓I和抗压筒2，其中，电路仓I为圆筒形，电路仓I套在旋转芯轴上，并且电路仓I的外圆周上具有用于安装控制元件的安装槽，电路仓I的端部设置有与安装槽内的控制元件相连的接头6 ;抗压筒2套在电路仓I的外部，并且抗压筒2将安装槽内的控制元件包覆在内，抗压筒2用于避免控制元件受到外部环境压力的影响而发生损坏，本实施例的抗压筒23可保证在SOMPa的外部环境下工作可靠；抗压筒2两端的内壁与电路仓I的外壁之间设置有密封圈3，密封圈3用于对抗压筒两端内壁与电路仓外壁之间的间隙进行密封，保证控制元件不受到外部钻井液的影响，为了提高密封效果，本实施例在抗压筒两端的内壁与电路仓I的外壁之间各设置有五个沿轴向分布的密封圈3。
[0022]作为优选，本实用新型在电路仓I的外圆周上具有六个沿圆周方向均匀分布的安装槽，安装槽用于安装控制电路板4、蓄电池5等控制元件，这样既能够避免将多个控制元件安装在相同的安装槽内导致的安装麻烦，而且还能够避免因安装槽的深度较大而影响电路仓的强度；电路仓I的两端各设置有三个沿圆周均匀分布的接头6，电路仓I下端的三个接头与不旋转外套段相连，这样就使得控制电路板4与伺服电机相连，并通过控制电路板4来控制三个伺服电机的转速，使三个翼肋以不同的液压力推靠在井壁上，井壁对三个翼肋产生的反作用力的合力使钻头偏移，从而加大钻头的单边切削，实现对钻头钻进方向的控制；电路仓I上端的三个接头与耦合器安装段相连，这样就使得耦合器安装段上的耦合器与控制系统相连，耦合器产生的电流用于为控制系统供电。
[0023]作为对上述实施方式的进一步改进，电路仓I上设置有用于检测外部环境压力的外压传感器，电路仓I上还设置有外压传感器滤网7，外压传感器滤网7位于外压传感器与外部环境连通的通道内，用于对外压传感器进行保护，避免淤泥进入而影响外压传感器的正常工作。
[0024]作为对上述实施方式的进一步改进，电路仓I上设置有可打开或关闭的测试盖板8，测试盖板8可通过螺钉固定连接在电路仓I上，测试盖板8内设置有与安装槽内的控制元件相连的测试接头，这样当控制电路出现故障时，可打开测试盖板8进行检修。
[0025]最后需要说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制技术方案，尽管 申请人:参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，那些对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。
【权利要求】
1.一种旋转导向钻井工具的电路安装段，其特征在于，包括电路仓和抗压筒，所述电路仓为圆筒形，并且电路仓的外圆周上具有用于安装控制元件的安装槽，电路仓的端部设置有与安装槽内的控制元件相连的接头；所述抗压筒套在电路仓的外部，并且抗压筒将安装槽内的控制元件包覆在内，抗压筒两端的内壁与电路仓的外壁之间设置有密封圈。
2.根据权利要求1所述的一种旋转导向钻井工具的电路安装段，其特征在于，所述电路仓的外圆周上具有六个沿圆周方向均匀分布的安装槽。
3.根据权利要求1所述的一种旋转导向钻井工具的电路安装段，其特征在于，所述电路仓上设置有用于检测外部环境压力的外压传感器，所述电路仓上还设置有外压传感器滤网，所述外压传感器滤网位于外压传感器与外部环境连通的通道内。
4.根据权利要求1所述的一种旋转导向钻井工具的电路安装段，其特征在于，所述电路仓上设置有可打开或关闭的测试盖板，测试盖板内设置有与安装槽内的控制元件相连的测试接头。
【文档编号】E21B7/04GK203783461SQ201420215178
【公开日】2014年8月20日 申请日期:2014年4月29日 优先权日:2014年4月29日
【发明者】张陆军, 陈彦, 苏茂春, 袁强, 张勇 申请人:重庆前卫科技集团有限公司