本发明涉及钻井装置领域，具体而言，涉及一种辅助导向钻井钻杆及旋转导向钻井装置。
背景技术：
在进行石油开采的时候，需要利用到旋转导向钻井装置深入到地下或者水下对石油进行开采，在使用的过程中，旋转导向钻井装置的钻头在进行转向的时候，需要利用钻头上的导向杆的弯曲进行导向，而利用导向杆的弯曲进行导向的角度较小，在一些特殊的情况下难以完成钻井的工作。
技术实现要素：
本发明提供了一种辅助导向钻井钻杆，旨在解决现有技术中辅助导向钻井钻杆存在的上述问题；
本发明还提供了一种旋转导向钻井装置，旨在解决现有技术中旋转导向钻井装置存在的上述问题。
本发明是这样实现的：
一种辅助导向钻井钻杆，包括：
钻杆本体，所述钻杆本体上具有安装钻头的安装端，所述钻杆本体上靠近所述安装端部分设置有多个沿所述钻杆本体径向间隔分布的凹槽；
伸出件，所述伸出件设置为多个，所述伸出件至少部分设置在所述凹槽的内部，所述伸出件和所述凹槽间隙配合，所述伸出件和所述凹槽一一对应；
驱动件，所述驱动件的一端和所述钻杆本体连接，所述驱动件的另一端和所述伸出件连接，所述驱动件用于驱动所述伸出件靠近或者远离所述钻杆本体；
气流通道，所述气流通道设置在所述钻杆本体的内部，所述气流供应装置和所述气流通道连通，所述气流通道上的出气口设置在所述凹槽的侧壁上。
在本发明较佳的实施例中，还包括气流供应装置，所述气流供应装置用于为所述气流通道提供高压气体。
在本发明较佳的实施例中，所述气流供应装置包括高压风机和第一控制器，所述第一控制器和所述高压风机电连接，所述第一控制器用于控制所述高压风机工作，所述高压风机的出口和所述气流通道的入口连通。
在本发明较佳的实施例中，还包括油雾供应装置，所述油雾供应装置和所述气流通道连通，所述油雾供应装置用于向所述气流通道的内部供应雾状的油。
在本发明较佳的实施例中，所述油雾供应装置包括储油箱、雾化喷嘴以及第二控制器，所述储油箱用于储存液态的油，所述雾化喷嘴用于将液态的油转化为雾状，所述雾化喷嘴的出口位于和所述气流通道连通，所述第二控制器和所述雾化喷嘴电连接，所述第二控制器用于控制所述雾化喷嘴工作。
在本发明较佳的实施例中，所述驱动件包括推杆和第三控制器，所述伸出件和所述凹槽滑动连接，所述推杆用于推动所述伸出件沿所述凹槽滑动，所述第三控制器和所述推杆电连接，所述第三控制器用于控制所述推杆伸缩。
在本发明较佳的实施例中，所述驱动件包括电机和第四控制器，所述电机和所述伸出件连接，所述伸出件和所述钻杆本体转动连接，所述驱动件用于驱动所述伸出件沿所述凹槽转动，所述第四控制器和所述电机电连接，所述第四控制器用于控制所述电机工作。
在本发明较佳的实施例中，所述气流通道上的所述出气口设置为多个，多个所述出气口在所述凹槽的侧壁上间隔设置。
在本发明较佳的实施例中，所述伸出件上远离所述钻杆本体的轴线的面设置为弧形曲面，且曲面的开口朝向靠近所述钻杆本体的轴线的方向。
一种旋转导向钻井装置，包括钻井装置本体和上述的辅助导向钻井钻杆，所述钻井装置本体和所述辅助导向钻井钻杆连接。
本发明的有益效果是：
本发明通过上述设计得到的旋转导向钻井装置，在使用的时候，伸出件可以根据需要伸出凹槽或者位于凹槽的内部，在需要转动的时候，控制和转动方向相反的伸出件伸出凹槽，从而可以依靠凸出的伸出件和周边的土壤等介质产生相互的力的作用，土壤对凸出的伸出件产生和伸出件伸出方向相反的力的作用，从而使得钻杆的延伸方向朝向预设的转动方向偏移，在钻杆本体上的伸出件和本身带有转向功能的钻头的共同作用下，可以使得钻头的转动角度增加，提高作业的适用范围；在伸出件和凹槽之间具有缝隙，会导致在钻井的过程中，泥浆等异物经过缝隙进入到钻杆本体的内部，从而影响伸出件的活动，在气流通道的内部通入高压气体等流动介质，使得高压气体等流动介质可以对伸出件和凹槽之间的缝隙进行冲击，从而可以有效阻止外界的泥浆等异物进入到缝隙中。
本发明通过上述设计得到的旋转导向钻井装置，在使用的时候，可以利用辅助导向钻井钻杆和钻头相互配合，可以有效提高钻头的转动角度，提高钻井工作的适用范围。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1是本发明实施方式提供的驱动件为推杆的辅助导向钻井钻杆的结构示意图；
图2是本发明实施方式提供的驱动件为推杆的辅助导向钻井钻杆中的气流通道的结构示意图；
图3是本发明实施方式提供的驱动件为推杆的辅助导向钻井钻杆中的出气口的结构示意图；
图4是本发明实施方式提供的辅助导向钻井钻杆中的伸出件呈环状分布的结构示意图；
图5本发明实施方式提供的驱动件为电机的辅助导向钻井钻杆的结构示意图；
图6是本发明实施方式提供的驱动件为电机的辅助导向钻井钻杆的结构示意图；
图7是本发明实施方式提供的驱动件为电机的辅助导向钻井钻杆中的气流通道的结构示意图；
图8是本发明实施方式提供的驱动件为电机的辅助导向钻井钻杆中的出气口的结构示意图。
图标：100-辅助导向钻井钻杆；110-气流供应装置；111-第一控制器；112-高压风机；120-油雾供应装置；121-雾化喷嘴；122-储油箱；130-钻杆本体；131-凹槽；140-驱动件；150-伸出件；160-钻头；170-气流通道；171-出气口。
具体实施方式
为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，指示方位或位置关系的术语为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之上或之下可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征之上、上方和上面包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征之下、下方和下面包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
实施例一
本实施例提供了一种辅助导向钻井钻杆100，请参阅图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7以及图8，这种辅助导向钻井钻杆100包括：
钻杆本体130，钻杆本体130上具有安装钻头160的安装端，钻杆本体130上靠近安装端部分设置有多个沿钻杆本体130径向间隔分布的凹槽131；
伸出件150，伸出件150设置为多个，伸出件150至少部分设置在凹槽131的内部，伸出件150和凹槽131间隙配合，伸出件150和凹槽131一一对应；
驱动件140，驱动件140的一端和钻杆本体130连接，驱动件140的另一端和伸出件150连接，驱动件140用于驱动伸出件150靠近或者远离钻杆本体130；
气流通道170，气流通道170设置在钻杆本体130的内部，气流通道170上的出气口171设置在凹槽131的侧壁上。
在进行钻井作业的时候，需要进行转动的时候，先确定转动的预设方向，然后利用驱动件140控制和转动方向相反的伸出件150伸出凹槽131，此时，仍有部分伸出件150位于凹槽131的内部对凹槽131进行封堵，使得凹槽131和伸出件150之间依然间隙配合，伸出件150在伸出凹槽131之后，伸出件150周边的土壤等介质会对伸出件150产生朝向预设方向偏移的力，使得钻杆本体130朝向预设方向偏移，同时控制钻头160朝向预设方向偏移，可以实现提高钻头160转动角度的目的，提高钻井作业的适用范围。
其中，控制钻头160朝预设方向偏移为本领域技术人员所熟知的现有技术，在此不再赘述。
为了方便伸缩件和凹槽131之间相对运动，伸缩件和凹槽131之间间隙配合，从而伸缩件和凹槽131之间存在缝隙，在使用的时候，可以在气流通道170的入口输入高压气体等高压流动介质，使得高压气体等高压流动介质从设置在凹槽131侧壁上的出气口171流出，从而可以使得伸缩件和凹槽131之间充斥高压流动介质，可以有效阻止外界的泥浆等异物进入到缝隙中，从而可以放置泥浆等异物对伸出件150的运动产生不良影响。
可选的，在本实施例中，还包括气流供应装置110，气流供应装置110和气流通道170连通，气流供应装置110用于为气流通道170提供高压气体。
气流供应装置110可以向气流通道170的内部提供高压气体，高压气体在气流通道170的内部流动，从位于凹槽131侧壁上的出气口171流出，从而可以实现对伸出件150和凹槽131之间的缝隙进行填充，使得伸出件150和凹槽131之间的缝隙保持高压的状态，可以有效阻止泥浆等外界环境中的异物进入到伸出件150和凹槽131之间的缝隙中。
可选的，在本实施例中，气流供应装置110包括高压风机112和第一控制器111，第一控制器111和高压风机112电连接，第一控制器111用于控制高压风机112工作，高压风机112的出口和气流通道170的入口连通。
利用第一控制器111控制高压风机112工作，高压风机112将气体吹入到气流通道170的内部，使得气流通道170的内部保持高压的环境。
可选的，在本实施例中，第一控制器111可以采用三菱品牌的型号为FX2N-64MT-001的可编程控制器，这种控制器为本领域技术人员所熟知的现有技术，其具体的编程方法、使用时的连接方式以及供电方式均为现有技术，在此不再赘述。
可选的，在本实施例中，高压风机112可以采用全风公司生产的型号为YX-81D-2的高压鼓风机，这种高压风机112为本领域技术人员所熟知的现有技术，其具体的使用方法，使用时的供电方式等均为现有技术，在此不再赘述。
可选的，在本实施例中，还包括油雾供应装置120，油雾供应装置120用于向气流通道170的内部供应雾状的油。
由于供应装置可以向气流通道170的内部供应雾状的油，雾状的油可以和高压气体一同朝向气流通道170的出口运动，且充盈在伸出件150和凹槽131之间的缝隙中，在伸出件150和凹槽131之间的缝隙中，雾状的油会汇聚在一起，形成均匀的液态薄膜，起到为伸出件150在凹槽131的内部运动润滑的作用，这种油可以采用润滑油。
可选的，在本实施例中，油雾供应装置120包括储油箱122、雾化喷嘴121以及第二控制器，储油箱122用于储存液态的油，雾化喷嘴121用于将液态的油转化为雾状，雾化喷嘴121的出口位于和气流通道170连通，第二控制器和雾化喷嘴121电连接，第二控制器用于控制雾化喷嘴121工作。
雾化喷嘴121的一端和储油箱122连通，雾化喷嘴121的另一端和气流通道170连通，雾化喷嘴121将储油箱122中的油进行雾化，然后送入到气流通道170的内部，在气流通道170的内部，雾化的油会跟随高压气体一起流动，然后经过设置在凹槽131侧壁上的出气口171流出，第二控制器控制雾化喷嘴121的工作。
雾化喷嘴121上具有油泵，可以将储油箱122中的油送入到雾化喷嘴121中。
可选的，在本实施例中，第二控制器可以采用三菱品牌的型号为FX2N-64MT-001的可编程控制器，这种控制器为本领域技术人员所熟知的现有技术，其具体的编程方法、使用时的连接方式以及供电方式均为现有技术，在此不再赘述。
可选的，在本实施例中，雾化喷嘴121可以采用斯伯润公司生产的型号为ST-6R的雾化喷嘴121，这种雾化喷嘴121为本领域技术人员所熟知的现有技术，其具体的使用方式以及使用时的连接方式等均为现有技术，在此不再赘述。
可选的，在本实施例中，驱动件140包括推杆和第三控制器，伸出件150和凹槽131滑动连接，推杆用于推动伸出件150沿凹槽131滑动，第三控制器和推杆电连接，第三控制器用于控制推杆伸缩。
其中，在本实施例供，推杆设置为多个，一个或者多个推杆组成一组推杆，一组推杆推动一个伸出件150，多组推杆之间呈环状分布，分别推动不同的伸出件150。
推杆可以推动伸出件150运动，从而可以控制伸出件150在凹槽131内运动，使得伸出件150保持凸出的状态或者是位于凹槽131中的状态。
在需要将伸出件150推出的时候，只需要利用第三控制器控制推杆工作，将伸出件150从凹槽131中推出即可。
可选的，在本实施例中，第三控制器可以采用三菱品牌的型号为FX2N-64MT-001的可编程控制器，这种控制器为本领域技术人员所熟知的现有技术，其具体的编程方法、使用时的连接方式以及供电方式均为现有技术，在此不再赘述。
可选的，在本实施例中，推杆可以采用上海光剑公司生产的型号为GJ20-05-100的电动推杆，这种推杆为本领域技术人员所熟知的现有技术，其具体的使用方法以及使用时的供电方式均为现有技术，在此不再赘述。
可选的，在本实施例中，驱动件140包括电机和第四控制器，电机和伸出件150连接，伸出件150和钻杆本体130转动连接，驱动件140用于驱动伸出件150沿凹槽131转动，第四控制器和电机电连接，第四控制器用于控制电机工作。
电机用来控制伸出件150的转动，在需要将伸出件150伸出凹槽131的时候，只需要利用第四控制器控制伸出件150转动，使得伸出件150从凹槽131中伸出即可。
可选的，在本实施例中，伸出件150上远离伸出件150转动轴的一面上的不同位置距离转动轴均相同。
可以保证在伸出件150和凹槽131转动的过程中，伸出件150始终和凹槽131保持间隙配合。
可选的，在本实施例中，第四控制器可以采用三菱品牌的型号为FX2N-64MT-001的可编程控制器，这种控制器为本领域技术人员所熟知的现有技术，其具体的编程方法、使用时的连接方式以及供电方式均为现有技术，在此不再赘述。
可选的，在本实施例中，电机可以采用台达公司生产的型号为ASD系列的伺服电机，这种电机为本领域技术人员所熟知的现有技术，其具体的结构、使用方法以及使用时的供电方式均为现有技术，在此不再赘述。
可选的，在本实施例中，气流通道170上的出气口171设置为多个，多个出气口171在凹槽131的侧壁上间隔设置。
出气口171设置为多个，多个出气口171在凹槽131的每个侧壁上均间隔分布，可以保证伸出件150和凹槽131之间的缝隙中的各个位置都具有流动的高压气体，可以有效提高阻止异物进入到伸出件150和凹槽131之间的缝隙的能力。
可选的，在本实施例中，伸出件150上远离钻杆本体130的轴线的面设置为弧形曲面，且曲面的开口朝向靠近钻杆本体130的轴线的方向。
伸出件150上和外界环境中的土壤等介质贴合的面设置为弧形曲面，可以使得伸出件150可以和土壤之间具有更小的阻力，减少由于伸出件150的伸出而对钻井的速度造成过大的影响。
本实施例提供的辅助导向钻井钻杆100的工作原理是，在工作的时候，伸出件150可以根据需要伸出凹槽131或者位于凹槽131的内部，在需要转动的时候，控制和转动方向相反的伸出件150伸出凹槽131，从而可以依靠凸出的伸出件150和周边的土壤等介质产生相互的力的作用，土壤对凸出的伸出件150产生和伸出件150伸出方向相反的力的作用，从而使得钻杆的延伸方向朝向预设的转动方向偏移，在钻杆本体130上的伸出件150和本身带有转向功能的钻头160的共同作用下，可以使得钻头160的转动角度增加，提高作业的适用范围；在伸出件150和凹槽131之间具有缝隙，会导致在钻井的过程中，泥浆等异物经过缝隙进入到钻杆本体130的内部，从而影响伸出件150的活动，在气流通道170的内部通入高压气体等流动介质，使得高压气体等流动介质可以对伸出件150和凹槽131之间的缝隙进行冲击，从而可以有效阻止外界的泥浆等异物进入到缝隙中。
实施例二
本实施例提供了一种旋转导向钻井装置，这种旋转导向钻井装置包括钻井装置本体和实施例一中提供的辅助导向钻井钻杆100，钻井装置本体和辅助导向钻井钻杆100连接。
辅助导向钻井钻杆100设置在钻井钻杆上靠近钻头160的位置。
本实施例提供的旋转导向钻井装置的工作原理是，在工作的时候，可以利用辅助导向钻井钻杆100和钻头160相互配合，可以有效提高钻头160的转动角度，提高钻井工作的适用范围。
以上仅为本发明的优选实施方式而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。