专利名称：自动井斜角控制器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种石油、地质勘探与开发的水平钻井和定向钻井过程对井斜角进行自动控制的工具。
在水平钻井和定向钻井中，井眼轨道控制是一门关键技术。它对于保证钻头准确进入靶区或产层目标窗口，提高钻井的成功率;使实钻轨道尽量靠近预先设计的理论轨道，提高井身质量;加快机械钻速，降低钻井成本，都具有重要意义。
井眼轨道控制包括对井斜角和方位角的控制。一般来说，当井斜角达到一定值(如30°)时，方位则不易发生变化，且井斜角愈大，方位愈难改变。所以对于水平井大斜度定向井和稳斜角超过30°以上的定向井稳斜段，对井斜角的控制则成了轨道控制的主要问题。
现有钻井技术中对于井斜角的控制，一般说有以下两种方法1.根据经验或力学分析评选和设计井底钻具组合(简称BHA)，主要靠变化稳定器的个数，安装位置和外径尺寸以设计成不同造斜率的组合。
这种方法是目前普通采用的，但是，由于影响井眼轨道的因素很多，除了BHA的力学特性外，例如还有地层特性、钻头结构、钻压大小、已钻井眼的形状、水力参数、井底清洁状况以及其他随机因素，等等。单靠设计的BHA往往难于定量控制井斜角，而且BHA选定下井之后，力学特性基本固定，当遇到上述诸多因素的复杂变化时，即使有经验的司钻也往往无能为力;
2.利用专用软件技术(分析钻具组合、地层、井眼曲率和钻压等几项主要因素的影响)，设计钻具组合和选择钻压。
这种方法近些年来开始采用，但尚未普及。这种方法的优点在于提高了BHA的设计水平且可为司钻提供决策参考。但是，此法和上述方法一样，仍未摆脱“固定组合、靠人控制”的模式，因此难以做到准确控制。而且，在采用这些计算机软件时，往往需要收集一个地区、不同层位的地质资料，而收集这些资料工作量大，内容浩繁，收集齐全有困难;加上井下其他诸多因素及随机因素的影响和干扰，程序计算结果也往往和实钻结果有较大差距。
作进一步分析，上述两种控制井斜角的工艺和方法有如下缺点(1)凭经验或通过理论分析设计的BHA，其力学特性难于完全符合井下地层变化的要求，而BHA一旦下井则在井下无法变更其力学特性，当特性偏离较大时，只有起钻更换新的钻具组合;
(2)随着钻进过程，BHA的稳定器外径会发生磨损，当磨损量达一定值时将导致力学特性严重变化，此时必须起钻更换新的稳定器;
(3)一种钻具组合只具有一种固定的力学特性(如增斜组合)，当在井下工况要求使用另一种不同特性的组合(如降斜组合)时，必须起钻更换;
频繁的起下钻作业将耗费大量时间，显著增加钻井成本。
(4)以上方法要求配备适当的测量仪器，如单点测量仪，有线随钻测量仪等，于是增加了设备投资。在钻大斜度井和水平井时，要求费用投资更高的无线随钻测量仪器(MWD);若无MWD水平井难以施工，而MWD在国外尤其在我国远未普及;
(5)在使用单点或有线随钻进行转盘钻井时，长距离的定向井稳斜段要求多次测斜，这就造成了多次的起、下仪器和测量时间;
(6)井斜角的控制精度较低，难以达到精确的定量控制，在不断测斜监测和随钻跟踪情况下，钻井实际上成了不断调整和纠斜的过程，这就限制了可钻水平井的油藏厚度，使在薄油层或超薄油层中钻水平井变得更加困难，钻井成本大幅度增加，甚至难以实现;
(7)必须要有经验丰富的司钻和掌握一定理论知识和软件使用方法的技术人员参与控制过程，当发现偏离才能及时纠正。
针对上述两种控制方法中BHA在井下不可变更的情况，近年来国外石油界开始探索研制一种可变直径的稳定器，如美国的Anadrill公司研制的钻压控制稳定器。这种稳定器采用钻压作为控制信号，当司钻在地面所加的钻压超过规定值时，该稳定器的翼片可向外伸出。国内近年来也有人在探索研制一种井下信号发生机构(有采用弹性波原理的，也有用停泵开泵的时间间隔的)和接收机构，用它可控制稳定器翼片的伸缩，但是这种控制方法都是人在地面上进行操作控制的，而且离不开测量环节。
综上所述，上述几种控制方法具有下述三个共同特点
(1)均离不开测量仪器和测量环节;
(2)均离不开人工控制，对钻井者要求较高;
(3)井斜角控制精度难以准确定量，控制精度偏低。
本发明的目的是提供一种把井眼轨道的控制(此处针对井斜角的控制)变为在井下进行的自动控制、毋须人工干预、并可省去测斜仪器和测量环节、节约钻井辅助时间、提高轨道控制精度、井身质量及开发薄油藏能力、降低成本的自动井斜角控制器。
本发明的目的是这样实现的它是由重力信号发生与调整装置1(即信号发生机构)、油压传动装置2(即信号接收与传递机构)和液压伸缩式变径稳定器3(即信号放大与随动执行机构)组成(1)重力信号发生与调整装置1(即信号发生机构)是由发生器柱体(26)、滚珠(27)、水平滚道F、螺纹球座(28)、密封垫片(29)、定位钢珠(45)和紧钉螺钉(46)组成发生器柱体(26)内钻有内壁光洁的水平滚道F，内装滚珠(27);柱体(26)外侧有环形凹槽形成腔G，另从侧面钻孔H;螺纹球座(28)装在水平滚道F一侧，其间设垫片(29)，上述腔室充满液压油;
(2)油压传动装置2(即信号接收与传递机构)是由一个装在壳体(1)内的工具芯体(2)、在芯体上加工的一系列油路、两个装在芯体上的液控单向阀组件(16-18、21-23和30～36)和装在芯体(2)内的活塞组件(3、8、12-14)、端盖(9-11)所构成的双作用油缸;
(3)液压伸缩式变径稳定器3(即信号放大与随动执行机构)是由稳定器本体(3)、装在该本体(37)内部柱孔内的稳定器主活塞(38)、活塞下部的复位弹簧(56)及其定位组件(57-59)、一系列伸缩式柱塞组件(42-44)组成;它装在本体(1)上，位于油缸下部。
油压传动装置采用传动油与钻井液相离的油压传动系统，在工具芯体(2)上有一个高压油腔(A)和低压油腔(a)，二者的容积分别为油缸工作容积的2倍左右。在高压油腔的端部装有中心钻通孔(B)的螺塞(7)，密封垫片(6)和固定于该螺塞环槽内的胶囊(4);低压油腔的端部装着钻有径向、轴向相交孔b、c的螺塞(49)，在螺塞(49)端部槽内固定着折绉形的胶囊(52)，其下部固定着弹簧座(53)和复位弹簧(54)。
油压传动装置中的液控单向阀套(21)、(31)上的小孔内柱面刻有小沟槽g′、h′;大孔内装有橡胶圈(22)和(32)。
高压油腔一端的螺塞中心孔与钻柱内的高压钻井液相通，低压油腔园柱孔底部有孔，垫片(47)和通孔螺塞(48)与环空相通，钻井液与工作油的可能通路处均设有密封件。
稳定器3的主活塞(38)由不同尺寸的柱面、锥面组成。
一系列伸缩式柱塞组件(42-44)装在稳定器本体上若干组呈螺旋式排列的径向孔内，每组均由滑动的台阶形柱塞(44)和复位小弹簧(42)组成，台阶形柱塞(44)大端柱面车有与主阀芯(38)圆柱面角度相配的园台面。
稳定器本体(37)上钻有若干组多排按一定规律排列的径向园孔，园孔外面凹坑内焊有支承环(43);径向园孔内刻有直槽，本体上有装着筛孔板的园柱孔。
稳定器主活塞(38)上部车有密封槽，复位弹簧支承座(59)内孔也车有密封槽，内装密封元件(60)与(61)。
有一个角度标定和调整部件，它由刻度线中心销(63)、重锤线(64-65)和转动销(66)组成。
油缸活塞杆下端接头(14)外径和稳定器主活塞(38)内孔直径间留有适当间隙，活塞杆的长度与稳定器位置须保证柱塞(44)的有效动作，为此在活塞杆(12)下端设有可调件(13)(14)。
本体上有3条直槽，每条直槽内有一径向孔，内装外端焊有直筋板的活动柱塞，大活塞上有一组柱面和锥面，其余结构特征与前述的那种变径稳定器相同。
通过自动井斜角控制器在井下实现信号发生、接收、放大、执行、误差反馈与控制等一系列闭环自动控制过程，控制下部钻具组合中稳定器的直径变化以改变钻具组合的力学性质，从而对井斜角进行控制。
本发明的工作原理本发明由信号机构即重力信号发生与调整装置1、信号接收传递机构即油压传动装置2、信号放大与随动执行机构即液压伸缩式变径稳压器三个部分组成。采用滚珠式重力信号装置，当实钻井斜角大于或小于标定井斜角时即发出两种不同信号，以造成密闭油路内的油流换向，通过特殊设计的阀组使油缸产生伸缩运动，从而导致变径稳定器3的柱塞伸缩，这两种不同工况使钻具组合的性能发生改变以控制井斜角。
本发明的优点1.本发明在井下实现了信号发生、接收、放大、执行、误差反馈与控制等一系列闭环自动控制，控制下部钻具组合中稳定器的直径变化，从而改变钻具组的力学性质、对井斜角具有很高的控制精度，因此提高了井眼轨道质量，明显地提高了定向井，尤其是水平井的成功率，使井斜控制从定性阶段提高到了定量阶段。
2.本发明对水平井段和稳斜角超过30°以上的定向井稳斜段的钻进施工，可省略麻烦的测斜环节，明显减少钻井辅助时间。
3.本发明可不用测斜仪器尤其是在水平井水平段钻进施工中可不用MWD，从而降低了水平井施工难度，节约了购买或租用MWD的昂贵费用。
4.本发明把对井斜角的控制变为毋须人为干预的井下自动闭环控制，降低了工作难度，因而可省略高技术施工人员，并自动将水平段波动幅度控制在0.2m以内。
5.本发明在钻井中可采用常规转盘BHA(增降组合)，省去导向钻具，简化了组合部件，减少了发生井下事故的可能。
6.本发明提高钻定向井和水平井的能力，可把水平钻井技术提高到钻0.5m超薄油层技术水平，这对推广和普及水平井、定向井技术有重要意义。
7.本发明制造工艺简单、成本低，易于推广与普及。
8.本发明的液控式变径稳定器可用于钻井过程中卡钻时解卡作业。
9.本发明的信号发生和接受机构还可用于需要准确控制安装角度的地面设备，角度控制范围为0～360°。
10.本发明所阐述的控制思想方法可推广应用于石油钻井过程中其他环节的自动控制。
发明的具体结构由以下的实施例及其附图给出。
图1a、1b、1c是本发明剖视图。图1b的顶部接图1a的底部，图1c的顶部接图1b的底部。
图2是本发明信号发生与接受机构俯视图。
图3是本发明信号发生与接受机构剖面图。
图4是本发明低压油腔结构示意图。
图5a是本发明伸缩柱塞式变径稳定器外形图，图5b是断面外形图。
图6a是伸缩筋板式变径稳定器结构示意图，图6b是断面外形图。
图7是钻具组合类型作用说明图。
下面结合图1～7详细说明依据本发明提出的具体自动井斜角控制器的细节及工作情况。
自动井斜角控制器短节装在钻头上部。滚球式重力信号发生装置和油压传动装置均安装在工具本体外壳内(1)的扁形芯体(2)上。扁形芯体上端紧靠外壳上的台阶，扁形芯体(2)与外壳间的二个弓形流道通过泥浆。油压系统与泥浆通过一定的结构相互隔离，如图1～3所示。
园柱腔A下端螺纹上装有螺塞(7)，密封垫片(6)和固定在该螺塞环槽内的胶囊C(4)，螺塞(7)的中心钻有通孔B，开泵时高压泥浆经流道B充入胶囊C，使之胀大，给A腔内的液压油加上一定压力，液压油在这一压力的推动下，经A腔上的小孔通过流道D时入滚球式重力信号发生器。
重力信号发生器由发生器柱体(26)、滚球(27)、水平滚道F、螺纹球座(28)、密封垫片(29)、定位钢珠(45)和紧钉螺钉(46)组成，发生器柱体(26)的一端侧面钻有中心孔E和流道D相通，另一侧面刻有角度标定线，及转动销孔和中心销孔，以调整和标定预定井斜角(见图3)。
发生器柱体(26)内钻有内壁光洁的水平滚道F，内装滚珠(27)，柱体(26)外侧车有环形凹槽形成腔G，另从侧面钻孔H。螺纹球座(28)装在水平滚道F一侧，其间的垫片(29)起密封作用。上述腔室均被液压油充满。
水平滚道F两端的孔为液压油的两条不同出路I和K，滚道F和滚珠(27)构成了重力式水平仪。如图2、3所示，当流道F不处于水平位置时，如I端向下，滚珠因重力作用滚向I端，堵住I孔，则液压油将流出K孔。反之，如K端向下，滚珠将滚向K端堵住K孔，滚压油将从I孔流出。由此即可产生两种不同的信号。
在标定发生器柱体位置时，规定当钻达预定井斜角时，在发生器柱体(26)的中心销孔内插入中心锁，然后插入转动销，拔转(26)使所需角度线与重锤线相合，这样可保证在钻达规定井斜角时流道F处于水平位置。然后旋紧螺钉(46)，压紧定位钢珠(45)，从而把发生器柱体(26)和芯体(2)实现固定。由于该控制器安装在近钻头处，所以可很准确地反映钻头处的井斜情况。当实钻井斜角α小于预定井斜角αy时(即α＜αy)，滚珠在I端，K孔出油;反之，当α＞αy，滚珠在K端，I孔出油。由此即把井斜角α的两种状态(偏大或偏小)转变为两条油路的信号。
信号接收与传递机构即经特殊设计的油压传动系统，也装在工具芯体(2)上，与重力式信号发生装置相连。它由高压油腔A、螺盖(62)、油缸与活塞M、N、1、12端盖(10)及密封件(9、11)组成的双作用油缸、两个经特殊设计的液控单向阀组件(16～36)、低压油腔组件(49～54)及其一系列油路所组成。
螺盖(62)的外面车有环槽，形成腔室L，经通路O和油缸大腔M相通，M腔有通道与液控单向(1＃)的U腔阀相连。油缸小腔N经通道Q、R和S与发生器柱体外环腔G相通;N腔还通过Q与液控单向阀(2＃)的T腔相通。
两个液控单向阀(1＃、2＃)的阀芯活塞(23)和(33)杆上装有橡胶O型圈，以起缓冲作用，相应的阀套(21、31)上刻有沟槽，g′和h′在运动时排出该腔内的油液，相应的阀座(17、34)内装有弹簧(67、35)，起复位关闭流道的作用。
扁形工具芯体上还钻有通道X、Y、Z，以沟通液控单向阀组的W腔，V腔和进入低压油腔a，形成回油路，低压油腔a是一个折皱形的胶囊(52)，它固定在螺纹堵塞(49)的环槽内，堵塞(49)上钻有孔b和c，连通回油通道，螺纹堵塞装在扁形阀芯的园柱孔d内，胶囊(52)底部装有弹簧座(53)和复位弹簧(54)，柱孔d上钻有通孔(g、h)，通过密封件(47)和中心钻有通孔的螺塞(48)与工具本体(1)的外部即环形空间相通。
上述的停泵和开泵是接单根和继续钻进的必然操作，可见采用本发明未给正常钻进增加任何附加操作。
作为信号放大与执行机构的伸缩式变径稳定器，接在扁形工具芯体下部，其上端和下端分别通过螺纹与工具本体外壳(1)和钻头相连接。图1、5，所示的变径稳定器仅是一种结构形式，还有另外一种结构详见图6。
图1、5所示的液控式变径稳定器，由稳定器本体(37)、稳定器主活塞(38)、主复位弹簧(56)及其定位组件(57～59)，和一系列柱塞组件(42～44)组成。主活塞上有不同尺寸的柱面和锥面。稳定器本体(37)上钻有若干组多排按一定规律排列的往向园孔J，园孔外面凹坑内焊有支承环(43)，内装伸缩柱塞(44)和小复位弹簧(42)。主活塞(38)上部柱面上和主复位弹簧(56)的支座螺母(59)上均装有密封圈(41、60)，主活塞(38)的内孔为泥浆流，其直径略大于控制油缸活塞杆下端(14)直径。
当控制部分的油缸活塞杆端部(14)外伸至一定位置时，将堵塞稳定器内主活塞(38)的内孔，引起泥浆压力迅速升高，从而推动主活塞(38)下移，压缩复位弹簧(56)。此时大、小活塞处于随动状态，只要小活塞杆(12～14)下移，大活塞(38)将随之继续下移，在运动过程中，二者之间将保持一定的通流间隙。若油缸小活塞停止运动，稳定器大活塞也停止运动而处于平衡，在下移过程中，大活塞的锥面向外推压小柱塞(44)使之外伸，以致大活塞(38)上与其锥面相连的柱面同小柱塞端面接触，此时小柱塞全部伸出，导致稳定器外径变大，同时压缩小复位弹簧(42)。若控制油缸的活塞杆在液压系统作用下内缩，造成流道变大，到主复位弹簧(56)将伸长，以致把主活塞(38)向上推至初始位置，在此过程中，小柱塞(44)在被压缩的小复位弹簧(42)的推动下内缩，导致稳定器外径变小。因泥浆主流道被堵塞时会产生足够的压力，克服工作过程中的阻力，所以该稳定器起到了信号放大和执行动作的作用。
稳定器安装位置尺寸、控制油缸活塞杆的长度，弹簧参数的选择，必须保证上列动作的实现达到准确、到位、灵活。
图6所示的另外一种伸缩式变径稳定器，和上述稳定器的差异之处在于前者是由一系列小柱塞外有一条直筋板(共有3条)，当柱塞内缩时筋板贴于稳定器本体的直槽底部;前者的大活塞上有若干组柱面和锥面，后者只有一组;前者的稳定器本体上是一系列排列有序的径向柱塞孔，后者本体上有3条直槽。
综上所述，当实际井斜角未达到预定井斜角时，会造成控制油缸的活塞杆外伸，稳定器直径变大;反之，若实际井斜角超过预定井斜角，则会造成控制油缸活塞内缩，使稳定器直径变小。
下面进一步介绍稳定器直径变化为什么会改变井斜的机理。
根据钻井力学和井眼轨道控制理论可知，改变BHA上稳定器的数目、距离、直径可使BHA的力学特性发生变化，以图7所示的钻具组合为例(a)为增斜组合，(b)为降斜组合，(c)为稳斜组合。比较(a)、(b)，二者差异仅在于有无近钻头稳定器。如果用本发明即自动井斜角控制器代替(a)中的近钻头稳定器，即(d)所示，此时相当于近钻头稳定器是可自动调整的。如上所述，当实际井斜角α未达到预定井斜角αy时，变径稳定器直径变大，相当于图(a)中的增斜组合，于是它使井斜增加;反之，当实际井斜角α超过预定井斜角αy时，变径稳定器直径变小(和钻铤一样)，相当于无近钻头稳定器即(b)中的降斜组合，于是它使井斜减少，这些动作是随着正常钻进过程自动进行的，因此它可使α保持在αy的邻域内波动，非常接近预定的井斜角值。
现分析本发明在实用中的控制精度与误差，以钻进水平段为例。在接单根停泵的时间内，从原理上分析，发生器水平滚道内的滚珠对±0.12°以上的倾角即可发出信号;考虑到制造误差，滚珠对滚道倾角的不敏感区应在±1°以内。则钻进一个单根(10m)的轨道波动幅度则为(±0.02)m～(±0.175)m由于接单根是钻进过程中的必然操作，故无论水平钻进距离是多少，一般均可将轨迹波动幅度限制在上述范围内。即使制造误差很大而使滚珠滚动的不敏感区为±2.5°，则轨迹波动幅度最大值仅为(±0.436m)，远远小于现有水平井施工技术中的轨迹波动幅度。
权利要求
1.一种用于石油、地质勘探开发方面的定向钻井和水平钻井过程，对井眼轨道参数实现自动控制的自动井斜角控制器其特征在于它是由重力信号发生与调整装置1(即信号发生机构)、油压传动装置2(即信号接收与传递机构)和液压伸缩式变径稳定器3(即信号放大与随动执行机构)组成(1)重力信号发生与调整装置1(即信号发生机构)是由发生器柱体(26)、滚珠(27)、水平滚道F、螺纹球座(28)、密封垫片(29)、定位钢珠(45)和紧钉螺钉(46)组成发生器柱体(26)内钻有内壁光洁的水平滚道F，内装滚珠(27)；柱体(26)外侧有环形凹槽形成腔G，另从侧面钻孔H；螺纹球座(28)装在水平滚道F一侧，其间设垫片(29)，上述腔室充满液压油；(2)油压传动装置2(即信号接收与传递机构)是由一个装在壳体(1)内的工具芯体(2)、在芯体上加工的一系列油路、两个装在芯体上的液控单向阀组件(16-18、21-23和30～36)和装在芯体(2)内的活塞组件(3、8、12-14)、端盖(9-11)所构成的双作用油缸；(3)液压伸缩式变径稳定器3(即信号放大与随动执行机构)是由稳定器本体(3)、装在该本体(37)内部柱孔内的稳定器主活塞(38)、活塞下部的复位弹簧(56)及其定位组件(57-59)、一系列伸缩式柱塞组件(42-44)组成；它装在本体(1)上，位于油缸下部。
2.根据权利要求1所述的自动井斜角控制器，其特征是油压传动装置采用传动油与钻井液相离的油压传动系统，在工具芯体(2)上有一个高压油腔(A)和低压油腔(a)，二者的容积分别为油缸工作容积的2倍左右。在高压油腔的端部装有中心钻通孔(B)的螺塞(7)，密封垫片(6)和固定于该螺塞环槽内的胶囊(4);低压油腔的端部装着钻有径向、轴向相交孔b、c的螺塞(49)，在螺塞(49)端部槽内固定着折绉形的胶囊(52)，其下部固定着弹簧座(53)和复位弹簧(54)。
3.根据权利要求1所述的自动井斜角控制器，其特征是油压传动装置中的液控单向阀套(21)、(31)上的小孔内柱面刻有小沟槽g′、h′;大孔内装有橡胶圈(22)和(32)。
4.根据权利要求1所述的自动井斜角控制器，其特征是高压油腔一端的螺塞中心孔与钻柱内的高压钻井液相通，低压油腔园柱孔底部有孔，垫片(47)和通孔螺塞(48)与环空相通，钻井液与工作油的可能通路处均设有密封件。
5.根据权利要求1所述的自动井斜角控制器，其特征是稳定器3的主活塞(38)由不同尺寸的柱面、锥面组成。
6.根据权利要求1或5所述的自动井斜角控制器，其特征是一系列伸缩式柱塞组件(42-44)装在稳定器本体上若干组呈螺旋式排列的径向孔内，每组均由滑动的台阶形柱塞(44)和复位小弹簧(42)组成，台阶形柱塞(44)大端柱面车有与主阀芯(38)圆柱面角度相配的园台面。
7.根据权利要求1或5所述的自动井斜角控制器，其特征是稳定器本体(37)上钻有若干组多排按一定规律排列的径向园孔，园孔外面凹坑内焊有支承环(43);径向园孔内刻有直槽，本体上有装着筛孔板的园柱孔。
8.根据权利要求1或5所述的自动井斜角控制器，其特征是稳定器主活塞(38)上部车有密封槽，复位弹簧支承座(59)内孔也车有密封槽，内装密封元件(60)与(61)。
9.根据权利要求1所述的自动井斜角控制器，其特征是有一个角度标定和调整部件，它由刻度线中心销(63)、重锤线(64-65)和转动销(66)组成。
10.根据权利要求1或5所述的自动井斜角控制器，其特征是油缸活塞杆下端接头(14)外径和稳定器主活塞(38)内孔直径间留有适当间隙，活塞杆的长度与稳定器位置须保证柱塞(44)的有效动作，为此在活塞杆(12)下端设有可调件(13)(14)。
11.根据权利要求1或5所述的自动井斜角控制器，其特征是本体上有3条直槽，每条直槽内有一径向孔，内装外端焊有直筋板的活动柱塞，大活塞上有一组柱面和锥面，其余结构特征与前述的那种变径稳定器相同。
12.根据权利要求1～11所述的自动井斜角控制器，其特征是通过自动井斜角控制器在井下实现信号发生、接收、放大、执行、误差反馈与控制等一系列闭环自动控制过程，控制下部钻具组合中稳定器的直径变化以改变钻具组合的力学性质，从而对井斜角进行控制。
全文摘要
本发明公开了一种用于石油和地质勘探开发的水平钻井和定向钻井过程中对井斜角进行自动控制的自动井斜角控制器，它是由信号发生机构即滚珠式重力信号装置、信号接收机构即油压传动装置、信号放大执行机构即液控伸缩式变径稳定器组成。本发明由于采用井下自动闭环控制避免了对井斜的影响产生诸多复杂因素，控制住井斜误差，使实钻井斜角和设计井斜角吻合，井身质量高，使在薄油层及超薄油层中钻水平井成为可能。此外，还省去检测仪器，去掉测斜环节，减少了起下钻次数，从而缩短了钻井时间，降低了钻井成本。
文档编号E21B7/04GK1053939SQ90109809
公开日1991年8月21日 申请日期1990年12月18日 优先权日1990年12月18日
发明者苏义脑 申请人:石油勘探开发科学研究院钻井工艺研究所