一种液控式导向钻井装置的制作方法

1.本实用新型涉及石油钻井工程技术领域，具体涉及一种液控式导向钻井装置。


背景技术：

2.随着我国社会的不断进步，我国的石油行业也快速发展，对于石油的需求量也越来越大，需要进行开采的油藏也越来越多，开采难度增加，对开采技术的要求也越来越高，所以我国对于油气的钻井技术研究也越来越重视。旋转导向钻井技术是我国重点研究的一种钻井方式，它符合现代自动化的技术要求，具有明显的技术优势，能够大大的提高我国对油气开采方面的工作效率，并且适用于多种油藏类型。
3.旋转导向钻井系统是目前世界上最先进、高效的石油定向钻井工具，它能够在钻具旋转模式下实现三维复杂井眼轨迹的钻进作业和控制。根据造斜原理分为推靠式和指向式两种类型。推靠式利用推靠方式提供钻头侧向力以实现导向，受排量及井径扩大等因素影响较大；指向式通过为钻头提供一个与井眼轴线不一致的倾角产生导向作用，造斜能力强，不受排量、井径和地层因素的限制。
4.但是现有的旋转导向钻井系统其角度的转换往往存在不受控制或者不精确的情况。


技术实现要素：

5.有鉴于此，本实用新型提供一种液控式导向钻井装置，以解决现有技术中的问题。
6.为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种液控式导向钻井装置，该钻井装置包括：
7.一钻进组件；
8.一驱动钻进组件旋转的驱动调弯组件；以及
9.一导向组件，该导向组件连接于钻进组件以及驱动调弯组件之间，用于实现钻头钻进轨迹的改变。
10.优选地，该导向组件包括一滑槽底座，该滑槽底座包括一圆柱形的底座以及与该底座一体设置的圆球体。
11.优选地，圆球体内部在竖直方向分布有若干竖直滚动滑槽，圆球体的水平方向设置有一水平滚动滑槽，若干竖直滚动滑槽同轴心分布，水平滚动滑槽与竖直滚动滑槽垂直，且水平滚动滑槽与若干竖直滚动滑槽之间连通。
12.优选地，驱动调弯组件包括一单螺杆、与单螺杆固定连接的万向轴承、万向轴承外侧的可调弯壳体以及一中心套管。
13.优选地，底座中心设置有通孔，中心套管置于圆球体内部，其一端与万向轴承内圈连接，另一端从滑槽底座中心的通孔穿过，与钻进组件固定连接，且滑槽底座的中心通孔与中心套管的外壁之间密封滑动连接。
14.优选地，中心套管外侧设置有一圈中心套管滑槽，且该中心套管滑槽与水平滚动
滑槽高度相同。
15.优选地，滑槽底座的内部固定连接有一液压升降器。
16.优选地，液压升降器的底端固定于底座上，伸缩端铰接有一旋转套环连杆，该旋转套环连杆一端连接有一内滚轮，另一端连接有一外滚轮，液压升降器铰接于旋转套环连杆的中部；内部滚滚动设置于中心套管滑槽内；外滚轮滚动设置于水平滚动滑槽与竖直滚动滑槽内。
17.优选地，滑槽底座固定连接有一旋转底座，该旋转底座的旋转带动与之连接的滑槽底座以及与滑槽底座固定连接的液压升降器旋转。
18.优选地，圆球体内部中空，其外壁与驱动调弯组件固定连接。
19.本实用新型具有的优点和积极效果是：本实用新型在具体的工作过程中，其角度调节以及动作幅度相对固定，保证了角度的确定性，确保钻头所受的固定倾角可控和相对固定。
附图说明
20.图1是本发明提供的液控式导向钻井装置的结构示意图；
21.图2是本发明提供的液控式导向钻井装置水平滚动滑槽与竖直滚动滑槽分布结构示意图；
22.图3是本发明的液控式导向钻井装置内滚轮与外滚轮的连接结构示意图。
具体实施方式
23.为了更好的理解本实用新型，下面结合具体实施例和附图对本实用新型进行进一步的描述。
24.本实用新型提供一种液控式导向钻井装置，该钻井装置包括：
25.一钻进组件；
26.一驱动钻进组件旋转的驱动调弯组件；以及
27.一导向组件，该导向组件连接于钻进组件以及驱动调弯组件之间，用于实现钻头钻进轨迹的改变。
28.本实用新型的驱动调弯组件与钻进组件连接，由驱动调弯组件驱动钻进组件进行旋转，另外，在本实用新型中增加一导向组件，通过该导向组件改变钻进组件的钻进轨迹。
29.具体地，在本实用新型中，驱动调弯组件包括一单螺杆2、与单螺杆2固定连接的万向轴承3、万向轴承3外侧的可调弯壳体4以及一中心套管12，单螺杆2与万向轴承3的内圈固定连接，中心套管12的一端同样连接于万向轴承3内圈，该中心套管12的另一端与钻进组件固定连接，单螺杆2的扭矩可传递到万向轴承3的内圈，万向轴承3的内圈带动中心套管12以及与中心套管12固定连接的钻进组件旋转，而可调弯壳体4支持不同角度弯角度，万向轴承3外侧与可调弯壳体4固定连接，万向轴承3的内圈相对于可调弯壳体4旋转设置；该部分为现有结构，在此不再赘述。
30.在上述驱动调弯组件工作的过程中，单螺杆2旋转，并且单螺杆2的扭矩传递到万向轴承3，带动万向轴承3以及与万向轴承3连接的中心套管12和组件组件一起旋转，而可调弯壳体4处于静止状态，并不会跟随万向轴承3一起旋转。
31.进一步地，该导向组件包括一滑槽底座10，该滑槽底座10包括一圆柱形的底座101以及与该底座101一体设置的圆球体102，底座101上方设置有圆球体102，该圆球体102内部中空，且圆球体102的外部与底座101一体设置；该圆球体102的外壁与可调弯壳体4内壁固定连接，具体可以为螺纹连接。
32.该底座101中心设置有通孔；中心套管12置于圆球体102内部，其一端与万向轴承3内圈连接，另一端从滑槽底座10中心的通孔穿过，与钻进组件固定连接，且滑槽底座10的中心通孔与中心套管12的外壁之间密封滑动连接。
33.进一步地，圆球体102内部在竖直方向分布有若干竖直滚动滑槽13，圆球体102的水平方向设置有一水平滚动滑槽11，若干竖直滚动滑槽13同轴心分布，水平滚动滑槽11与竖直滚动滑槽13垂直，且水平滚动滑槽与若干竖直滚动滑槽13之间连通。
34.中心套管12外侧设置有一圈中心套管滑槽121，且该中心套管滑槽121与水平滚动滑槽11高度相同。
35.该滑槽底座10的内部固定连接有一液压升降器6，具体，该液压升降器6的底端固定于底座101上，伸缩端铰接有一旋转套环连杆5，该旋转套环连杆5一端连接有一内滚轮15，另一端连接有一外滚轮14，液压升降器6铰接于旋转套环连杆5的中部；内滚轮15滚动设置于中心套管滑槽121内；外滚轮14滚动设置于水平滚动滑槽11与竖直滚动滑槽13内。
36.具体地，中心套管滑槽121靠近旋转套环连杆5的一侧开口，使得内滚轮15在开口一侧与旋转套环连杆5铰接，旋转套环连杆5围绕中心套管12旋转的过程中，内滚轮15在设置于中心套管12外壁的一圈中心套管滑槽121内滑动；在此需要说明的是，内滚轮15的外径大于中心套管滑槽121的开口宽度，即内滚轮15不会脱离中心套管滑槽121。
37.同样地，水平滚动滑槽11与竖直滚动滑槽13与中心套管12相对的一侧也均设置有开口，外滚轮14的外径大于其开口的宽度，外滚轮14不会脱离水平滚动滑槽11以及竖直滚动滑槽13。
38.进一步地，滑槽底座10固定连接有一旋转底座7，该旋转底座7的旋转带动与之连接的滑槽底座10以及与滑槽底座10固定连接的液压升降器6旋转，在滑槽底座10旋转的过程中，其围绕中心套管12进行旋转。
39.其具体工作的过程中，单螺杆2的扭矩可传递到万向轴承3，带动万向轴承3旋转，万向轴承3带动中心套管12以及与中心套管12固定连接的钻进组件旋转，在中心套管12旋转的过程中，滑槽底座10、与滑槽底座10连接的旋转底座7以及可调弯壳体4固定不动。
40.当需要改变钻进组件的旋转轨迹时：
41.首先，驱动液压升降器6，将旋转套环连杆5提升至水平滚动滑槽11处；
42.然后，驱动旋转底座7进行旋转，其旋转的过程中带动滑槽底座10以及与滑槽底座10固定连接的液压升降器6一起旋转，旋转套环连杆5的外滚轮14沿着水平滚动滑槽11旋转，此时，内滚轮15在中心套管滑槽121内随着相应的滑动，当外滚轮14旋转至目标的竖直滚动滑槽12时停止旋转；
43.接下来，驱动液压升降器6升降，在该过程中，内滚轮15在竖直方向限位于中心套管滑槽121内，不能进行升降，外滚轮14在目标的竖直滚动滑槽12内沿着该竖直滚动滑槽12滑动，由于旋转套环连杆5的长度一定，旋转套环连杆5的上下移动会改变与之相连的中心轴管12的水平距离，改变中心轴管12的方向，引起可调弯壳体4弯曲，进而改变钻进组件的
方向。
44.如果需要进一步改变钻进组件的偏转方向，则需将液压升降器6升降至中心水平滚动滑槽11处，转动旋转底座7至合适的竖直滚动滑槽口12后停止转动，适当升降液压升降器6的高度，重复上述操作。
45.经过换向装置换向后，万向轴承3向固定方向偏置,始终为钻进组件提供一个方向固定的倾角，从而实现全部旋转的导向钻进模式。
46.进一步地，钻进组件包括一钻头9以及与钻头9连接的传动轴总成8，该中心套管12通过传动轴总成8与钻头9连接，从而带动钻头9随中心套管12的旋转而旋转。
47.本实用新型在具体的工作过程中，其角度调节以及动作幅度相对固定，保证了角度的确定性，确保钻头所受的固定倾角可控和相对固定。
48.以上对本实用新型的实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例，不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本专利涵盖范围之内。