管39、导电管37、导管座38、导电插头40、导电插座41、初级电缆和连接电缆；电源舱35下端固定安装有电缆导管39，中心管I的内部有心管腔，对应非接触输电装置下端位置的心管腔内壁上有贯穿中心管I的径向通孔，径向通孔内安装有导电管37，导电管37的内端位于心管腔内并固定安装有导管座38，电缆导管39的下端固定安装在导管座38上；电缆导管39的下端安装有导电插头40，电缆导管39内部安装有初级电缆，初级电缆的上端与电源舱35的输出端子电连接，初级电缆的下端与导电插头40电连接，导管座38内安装有导电插座41，导电插头40与导电插座41电连接，导电管37内安装有连接电缆，连接电缆的内端与导电插座41的输出端电连接，连接电缆的外端与非接触输电装置的输入端子电连接；心管腔上端通过电缆导管39外侧环空、导管座38外侧环空与心管腔下端相连通。
[0033]如附图1、7所示，非接触输电装置包括输电座套51、磁芯套管52、接收套管53、发送线圈和接收线圈；中心管I的下部轴颈外侧固定安装有磁芯套管52，磁芯套管52的外侧面上固定安装有发送线圈，发送线圈与非接触输电装置的输入端子电连接；对应磁芯套管52位置的本体3下部内腔壁上有输电座安装环槽，输电座套51固定安装在输电座安装环槽内，接收套管53固定安装在输电座套51内部，接收套管53套装在磁芯套管52外部并能相对磁芯套管52转动，对应发送线圈位置的接收套管53内壁上固定安装有接收线圈，接收线圈与非接触输电装置的输出端子电连接；非接触输电装置的输入端子与供电装置的输出端电连接，非接触输电装置的输出端子通过次级电力传输装置与测控装置4的电源端子电连接。供电装置的电能通过导电管37内的连接电缆传输给非接触输电装置的输入端子，再由输入端子传送给发送线圈，发送线圈通过其与接收线圈之间的电磁耦合将电能传输给接收线圈，接收线圈再将电能传输给非接触输电装置的输出端子，输出端子通过次级电力传输装置将电能传输给测控装置4，由于发送线圈和接收线圈为无接触传输，因此工作可靠性高、寿命长。
[0034]如附图7所示，次级电力传输装置包括次级线缆和导电接头54;输电座安装环槽上端与控制舱18下端之间的本体3内壁上有线缆槽55，控制舱18的下部侧壁上有内端连通线缆槽55的径向线缆孔56，次级线缆安装在线缆槽55和径向线缆孔56内，径向线缆孔56内固定安装有能使径向线缆孔56保持密封的导电接头54;导电管37内连接电缆的外端通过非接触输电装置的输入端子与发送线圈电连接，接收线圈通过非接触输电装置的输出端子与次级线缆下端电连接，次级线缆上端与导电接头54的输入端电连接，导电接头54的输出端与测控装置4的电源端子电连接。通过导电接头54传输电力，能够防止压力液体进入控制舱18内。
[0035]以上技术特征构成了本实用新型的最佳实施例，其具有较强的适应性和最佳实施效果，可根据实际需要增减非必要的技术特征，来满足不同情况的需求。
[0036]本实用新型最佳实施例的使用过程:首先，通过本实用新型将钻头与上方的钻铤连接在一起，开启泥浆泵建立稳定的泥浆循环，叶轮36在泥浆的驱动下带动泥浆发电机34发电，发出的电经过电源舱35处理后，电源舱35输出的电能通过电缆导管39内的初级电缆和导电管37内的连接电缆，输送至非接触输电装置的磁芯套管52外侧面上的发送线圈，接收套管53内壁上的接收线圈接收后，通过线缆槽55和径向线缆孔56内的次级线缆传输给导电接头54，导电接头54再传输给测控装置4;其次，在未启动转盘的情况下，测控装置4上的传感器先进行井斜和方位的测量；接着，测控装置4发出信号使旋转装置液泵10开始工作，压力液体通过导油管50、平衡油管49和上导油环48进入推力胶囊42，使驱动凸块43伸出，驱动凸块43外侧的凸棱47支撑在井壁上，当油压高于设定值时可通过限压阀57调节；然后，开动转盘钻进，上方钻铤带动中心管I旋转向下运动的同时也推动本体3—起向下运动，由于凸棱47紧紧支撑在井壁上，因此在驱动凸块43的带动下，本体3将以中心管I为心轴旋转下行，并且由测控装置4的凸棱47在旋转过程中连续测量防转推力装置与井斜方位的夹角，当防转推力装置旋转至与井斜方向相反的方位时，由测控装置4通过线缆孔20内的线缆输出信号启动推力装置液泵11，由溢流阀58控制压力，压力液体通过第一轴向油孔31、下导油环30、第二轴向油孔32和第三轴向油孔33使小柱塞8和推力活塞
9同时伸出，并推动推力板7支撑在井壁上，由于推力活塞9的截面积大于小柱塞8的截面积，因此推力活塞9产生的支撑力将大于小柱塞8产生合力，形成一个与井斜方向相反的推力作用在本体3上，最终推动钻头向井斜的反方向运动，实现防斜打直的目的；最后，在推力装置液泵11启动的同时，旋转装置液泵10停止工作，推力胶囊42内的压力液体因限压阀57上的泄压孔而泄压，驱动凸块43在回位弹簧44的作用下缩回本体3内，不再带动本体3旋转，直到停泵进入下一个工作循环，推力活塞9因溢流阀58上的泄压孔而泄压，推力板7在复位弹簧11的作用下复位。
【主权项】
1.一种垂直钻井工具，其特征在于包括中心管、短钻铤、本体、供电装置、凸块旋转装置、测控装置和非接触输电装置；中心管上端安装有短钻铤，本体通过上轴承和下轴承安装在中心管外部并能够相对中心管转动，短钻铤的内部安装有供电装置，本体的外侧沿圆周均匀分布有三个轴向凸台，各轴向凸台的上部体内分别安装有能伸出轴向凸台并支撑在井壁上带动本体旋转的凸块旋转装置；各轴向凸台的下部分别设有推板安装槽，其中一个推板安装槽内安装有带推力板的防转推力装置，其余推板安装槽内安装有带推力板的纠偏推力装置，防转推力装置能使推力板支撑在井壁上以防止本体旋转，纠偏推力装置能使推力板支撑在井壁上以防止本体倾斜，纠偏推力装置的推力大于防转推力装置；本体的中部体内安装有旋转装置液泵、推力装置液泵和测控装置，测控装置上有能够检测井斜及倾斜方位的传感器，本体下部内壁与中心管之间安装有非接触输电装置，供电装置通过非接触输电装置与测控装置的电源端子电连接，传感器的输出端子与测控装置的信号输入端子电连接，测控装置的信号输出端子与旋转装置液泵的控制端子及推力装置液泵的控制端子电连接，旋转装置液泵能够驱动凸块旋转装置工作，推力装置液泵能够驱动防转推力装置及纠偏推力装置工作。
2.根据权利要求1所述的垂直钻井工具，其特征在于各轴向凸台的外侧中部分别有舱盖安装槽并固定安装有舱盖板；轴向凸台包括第一轴向凸台、第二轴向凸台和第三轴向凸台；对应第一轴向凸台的舱盖安装槽的槽底中部有泵舱，旋转装置液泵和推力装置液泵固定安装在泵舱内壁上；对应第二轴向凸台的舱盖安装槽的槽底中部有平衡舱，平衡舱内安装有平衡胶囊，平衡舱的舱盖板中部有平衡通孔并固定安装有平衡接头，平衡胶囊的口部固定安装在平衡接头内端，平衡胶囊的内腔通过平衡接头内腔与本体外部相连通；对应第三轴向凸台的舱盖安装槽的槽底中部有控制舱，测控装置固定安装在控制舱内壁上；泵舱与平衡舱之间有衡压通孔，泵舱与控制舱之间有装有密封塞的线缆孔。
3.根据权利要求2所述的垂直钻井工具，其特征在于防转推力装置包括两个小柱塞，纠偏推力装置包括推力活塞；各推力板的上部和下部分别有上压台和下压台，对应上压台位置的轴向凸台上设有上限位槽并固定安装有上限位块，对应下压台位置的轴向凸台上设有下限位槽并固定安装有下限位块，上压台与上限位块之间安装有上复位簧，下压台与下限位块之间安装有下复位簧；第一轴向凸台、第二轴向凸台和第三轴向凸台下部的推板安装槽分别为第一推板安装槽、第二推板安装槽和第三推板安装槽；第一推板安装槽和第三推板安装槽的底面中部设有活塞安装腔，推力活塞安装在活塞安装腔内；第二推板安装槽的上部底面上和下部底面上分别设有上柱塞安装腔和下柱塞安装腔，两个小柱塞分别安装在上柱塞安装腔和下柱塞安装腔内，上下两个小柱塞的直径之和小于推力活塞的直径；本体的下部有下油环安装槽，下油环安装槽内安装有上端带有导油槽的下导油环，第一推板安装槽的活塞安装腔底部有第一轴向油孔，上柱塞安装腔和下柱塞安装腔的底部通过第二轴向油孔相连通，第三推板安装槽的活塞安装腔底部有第三轴向油孔；第一轴向油孔的上端与推力装置液泵的出液口相连通，第一轴向油孔的上端与推力装置液泵的出液口之间安装有溢流阀；第一轴向油孔、第二轴向油孔和第三轴向油孔的下端分别与下导油环的导油槽相连通。
4.根据权利要求1或2或3所述的垂直钻井工具，其特征在于凸块旋转装置包括推力胶囊、驱动凸块、回位弹簧和凸块压板；各轴向凸台的上部分别有沿右上左下方向倾斜布置的凸块安装腔，各凸块安装腔的内端分别安装有推力胶囊，推力胶囊外部的凸块安装腔内安装有驱动凸块，驱动凸块的外侧左右两边分别设有凸棱，凸棱为沿凸块安装腔方向布置的螺旋状凸棱，驱动凸块的外侧中部设有弹簧安装槽并安装有回位弹簧，对应凸块安装腔上下端位置的轴向凸台外侧设有压板槽，压板槽内固定安装有凸块压板，回位弹簧的外端压紧在凸块压板的中部，回位弹簧的内端压紧在弹簧安装槽的槽底面上并使驱动凸块的凸棱位于凸块安装腔内；本体的上端有上油环安装槽，上油环安装槽内安装有下端带有导油槽的上导油环，各推力胶囊内腔之间通过平衡油管与上导油环的导油槽相互连通；其中一个推力胶囊的内腔下端通过导油管与旋转装置液泵的出液口相连通，导油管与旋转装置液泵的出液口之间安装有限压阀。
5.根据权利要求1或2或3所述的垂直钻井工具，其特征在于供电装