申请/专利权人：中国石油天然气集团有限公司;中国石油集团川庆钻探工程有限公司

申请日：2018-12-03

公开（公告）日：2024-03-01

公开（公告）号：CN109441350B

主分类号：E21B7/04

分类号：E21B7/04

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.03.01#授权;2020.11.10#专利申请权的转移;2019.04.02#实质审查的生效;2019.03.08#公开

摘要：本发明提供一种RG旋转导向器及使用方法，该RG旋转导向器包括旋转导向器本体，所述旋转导向器本体包括接头、密封、弹簧、换位芯轴、花键活塞和花键外筒，所述接头包括上接头和下接头，所述密封包括密封外筒，所述弹簧包括上弹簧和下弹簧，所述换位芯轴的一端固定连接上接头，所述换位芯轴与上接头的之间连接有第一O型圈，所述换位芯轴的另一端连接有双母接头，所述换位芯轴与双母接头的之间连接有第三O型圈，所述双母接头的右端连接有下芯轴，所述下芯轴与双母接头之间连接有第四O型圈，所述下芯轴的右端连接有传压螺母，所述传压螺母的右端与下弹簧接触，该RG旋转导向器设计合理，适合推广。

主权项：1.一种RG旋转导向器，包括旋转导向器本体，其特征在于：所述旋转导向器本体包括接头、密封、弹簧、换位芯轴（5）、花键活塞（13）和花键外筒（12），所述接头包括上接头（1）和下接头（15），所述密封包括密封外筒（4），所述弹簧包括上弹簧（11）和下弹簧（16），所述换位芯轴（5）的一端固定连接上接头（1），所述换位芯轴（5）与上接头（1）的之间连接有第一O型圈（18），所述换位芯轴（5）的另一端连接有双母接头（8），所述换位芯轴（5）与双母接头（8）的之间连接有第三O型圈（21），所述双母接头（8）的右端连接有下芯轴（9），所述下芯轴（9）与双母接头（8）之间连接有第四O型圈（22），所述下芯轴（9）的右端连接有传压螺母（14），所述传压螺母（14）的右端与下弹簧（16）接触，所述下弹簧（16）的一端与下接头（15）接触，所述上接头（1）的右端连接有上传扭套（2），所述上接头（1）与上传扭套（2）通过防转销钉一（17）固定，所述换位芯轴（5）上连接有下传扭套（3），所述下传扭套（3）与密封外筒（4）相连，所述下传扭套（3）与密封外筒（4）之间连接有防转销钉二（19），所述密封外筒（4）的一端与双公接头（10）相连，所述密封外筒（4）与双公接头（10）之间连接有第五O型圈（23），所述双公接头（10）的一端与花键外筒（12）相连，所述双公接头（10）与花键外筒（12）之间连接有第五O型圈（23），所述花键外筒（12）的一端连接有下接头（15），所述花键外筒（12）与下接头（15）之间连接有第五O型圈（23），所述换位芯轴（5）上连接有换位套（7），所述换位芯轴（5）与换位套（7）通过换位键（6）相连，所述换位套（7）与密封外筒（4）之间连接有第二O型圈（20），所述换位套（7）的一端连接有花键活塞（13），所述花键活塞（13）与换位套（7）之间连接有第六O型圈（24），所述花键活塞（13）与下芯轴（9）之间连接有第七O型圈（25），所述上弹簧（11）的一端与双母接头（8）接触，所述上弹簧（11）的另一端与花键活塞（13）接触；所述防转销钉一（17）和防转销钉二（19）的数量均为2个，所述防转销钉一（17）对称分布在上接头（1）和上传扭套（2）的连接处，所述防转销钉二（19）对称分布在下传扭套（3）和密封外筒（4）的连接处；所述双公接头（10）的两端焊接有螺纹柱（28），所述螺纹柱（28）上连接有外螺纹（29），所述双母接头（8）上连接有螺纹孔（30），所述螺纹孔（30）内部连接有内螺纹（31）。

全文数据：一种RG旋转导向器及使用方法技术领域本发明涉及旋转导向器设备领域，具体为一种RG旋转导向器及使用方法。背景技术连续管钻井作业不同于利用钻机和钻杆常规钻井作业，因连续管管体无法旋转，需要转向工具调整工具朝向，确保井眼轨迹按照设计要求延伸至靶区。如专利号CN201020203336.5提出的井口旋转导向器，延长了胶芯的使用时间，但无法使得旋转导向器具有强大的扭矩。当利用连续管侧钻井下钻具工具朝向需要换向时，上提管柱使得钻头离开岩石。钻压减为零。在循环时，马达压降可以推动活塞运动带动管柱旋转。。通过无线磁定位工具将工具的朝向参数传输到地面。确认方向后，下压关闭锁定方向，开始钻井，锁定后的角度一直保持直到新的角度需要调整，当需要调整工具朝向时重复上述动作直至钻进至设计目的。在专利号CN201720606062.6提出的膨胀管，其在胀杆伸出胀壳的一端连接用于伸入待胀管内孔且带有锥度的胀芯旋转导向器，但是旋转导向器难以做到最小调整角。所以，如何设计一种RG旋转导向器成为当前需要解决的问题。发明内容针对现有技术存在的不足，本发明目的是提供一种RG旋转导向器及使用方法，以解决上述背景技术中提出的问题,本发明可以做到最小调整角度在工作时，不需要将钻头取出进行小幅度进行调节，有效提供工作效率。为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：本发明是一种RG旋转导向器，包括旋转导向器本体，所述旋转导向器本体包括接头、密封、弹簧、换位芯轴、花键活塞和花键外筒，所述接头包括上接头和下接头，所述密封包括密封外筒，所述弹簧包括上弹簧和下弹簧，所述换位芯轴的一端固定连接上接头，所述换位芯轴与上接头的之间连接有第一O型圈，所述换位芯轴的另一端连接有双母接头，所述换位芯轴与双母接头的之间连接有第三O型圈，所述双母接头的右端连接有下芯轴，所述下芯轴与双母接头之间连接有第四O型圈，所述下芯轴的右端连接有传压螺母，所述传压螺母的右端与下弹簧接触，所述下弹簧的一端与下接头接触，所述上接头的右端连接有上传扭套，所述上接头与上传扭套通过防转销钉一固定，所述换位芯轴上连接有下传扭套，所述下传扭套与密封外筒相连，所述传扭套与密封外筒之间连接有防转销钉二，所述密封外筒的一端与双公接头相连，所述密封外筒与双公接头之间连接有第五O型圈，所述双公接头的一端与花键外筒相连，所述双公接头与花键外筒之间连接有第五O型圈，所述花键外筒的一端连接有下接头，所述花键外筒与下接头之间连接有第五O型圈，所述换位芯轴上连接有换位套，所述换位芯轴与换位套通过换位键相连，所述换位套与密封外筒之间连接有第二O型圈，所述换位套的一端连接有花键活塞，所述花键活塞与换位套之间连接有第六O型圈，所述花键活塞与下芯轴之间连接有第七O型圈，所述上弹簧的一端与双母接头接触，所述上弹簧的一端与花键活塞接触。另一种作为本发明的一种实施方式，所述密封外筒为空心的圆柱体结构。另一种作为本发明的一种实施方式，所述防转销钉一和防转销钉二的数量均为2个，所述防转销钉一对称分布在上接头和上传扭套的连接处，所述防转销钉二对称分布在下传扭套和密封外筒的连接处。另一种作为本发明的一种实施方式，所述换位芯轴为圆柱体结构，且换位芯轴两端内部为中空结构。另一种作为本发明的一种实施方式，所述第五O型圈的数量为3个。另一种作为本发明的一种实施方式，所述换位芯轴的表面上连接有旋转槽。另一种作为本发明的一种实施方式，所述双公接头的两端焊接有螺纹柱，所述螺纹柱上连接有外螺纹，所述双母接头上连接有螺纹孔，所述螺纹孔内部连接有内螺纹。一种RG旋转导向器的使用方法，首先将上接头安装在钻头上进行工作，通过钻头带动旋转导向器本体进行旋转，通过将旋转导向器本体的一端与地面进行接触，通过挤压进行工作，当挤压力度过大时，通过下弹簧为下芯轴提供减震的作用，避免因挤压速度过快，对内部设备造成损坏；密封外筒内部的上弹簧对下芯轴进行防护，在需要换向时，上提管柱使得钻头离开岩石，钻压减为零，在循环时，马达压降可以推动活塞运动带动管柱旋转，通过无线磁定位工具将工具的朝向参数传输到地面，确认方向后，下压关闭锁定方向，开始按照预定的方向钻井，锁定后的角度一直保持直到新的角度，需要调整时，通过换位套和换位芯轴相配合进行变换位置。本发明的有益效果：1.该RG旋转导向器可以做到最小调整角度在工作时，不需要将钻头取出进行小幅度进行调节，有效提供工作效率，该RG旋转导向器通过液压操作，适合水平井作业，使用简单快捷。2.该RG旋转导向器具有强大的扭矩，超过钻井马达的扭矩，保证马达的正常驱动，在完成转向后，工具调整好设备的方向进行锁定，保证调整后的方向不受钻井时的压力波动的影响，通过换位销钉不受钻井扭矩的影响，保证工具寿命。3.该RG旋转导向器下芯轴与双母接头通过第四O型圈进行密封，有效避免脏东西的进入，双母接头的一端安装在换位芯轴上，换位芯轴通过防转销钉二安装在下传扭套上，通过防转销钉二有效对下传扭套与换位芯轴在使用时发生位移转动，有效在使用中正常工作，有效提高工作效率。附图说明图1为本发明RG旋转导向器的结构示意图；图2为本发明的双母接头的结构示意图；图3为本发明的双公接头的结构示意图；图中：1-上接头、2-上传扭套、3-下传扭套、4-密封外筒、5-换位芯轴、6-换位键、7-换位套、8-双母接头、9-下芯轴、10-双公接头、11-上弹簧、12-花键外筒、13-花键活塞、14-传压螺母、15-下接头、16-下弹簧、17-防转销钉一、18-第一O型圈、19-防转销钉二、20-第二O型圈、21-第三O型圈、22-第四O型圈、23-第五O型圈、24-第六O型圈、25-第七O型圈、26-第八O型圈、27-第九O型圈、28-螺纹柱、29-外螺纹、30-螺纹孔、31-内螺纹。具体实施方式为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。实施例1这种RG旋转导向器，包括旋转导向器本体，所述旋转导向器本体包括接头、密封、弹簧、换位芯轴5、花键活塞13和花键外筒12，所述接头包括上接头1和下接头15，所述密封包括密封外筒4，所述弹簧包括上弹簧11和下弹簧16，所述换位芯轴5的一端固定连接上接头1，所述换位芯轴5与上接头1的之间连接有第一O型圈18，所述换位芯轴5的另一端连接有双母接头8，所述换位芯轴5与双母接头8的之间连接有第三O型圈21，所述双母接头8的右端连接有下芯轴9，所述下芯轴9与双母接头8之间连接有第四O型圈22，所述下芯轴9的右端连接有传压螺母14，所述传压螺母14的右端与下弹簧16接触，所述下弹簧16的一端与下接头15接触，所述上接头1的右端连接有上传扭套2，所述上接头1与上传扭套2通过防转销钉一17固定，所述换位芯轴5上连接有下传扭套3，所述下传扭套3与密封外筒4相连，所述下传扭套3与密封外筒4之间连接有防转销钉二19，所述密封外筒4的一端与双公接头10相连，所述密封外筒4与双公接头10之间连接有第五O型圈23，所述双公接头10的一端与花键外筒12相连，所述双公接头10与花键外筒12之间连接有第五O型圈23，所述花键外筒12的一端连接有下接头15，所述花键外筒12与下接头15之间连接有第五O型圈23，所述换位芯轴5上连接有换位套7，所述换位芯轴5与换位套7通过换位键6相连，所述换位套7与密封外筒4之间连接有第二O型圈20，所述换位套7的一端连接有花键活塞13，所述花键活塞13与换位套7之间连接有第六O型圈24，所述花键活塞13与下芯轴9之间连接有第七O型圈25，所述上弹簧11的一端与双母接头8接触，所述上弹簧11的一端与花键活塞13接触，通过上述结构不需要将钻头取出进行小幅度进行调节，有效提供工作效率。实施例2：在实施例1的基础上，密封外筒4为空心的圆柱体结构，通过上述结构实现内部的上弹簧11对下芯轴9进行防护。实施例3：在实施例1的基础上，防转销钉一17和防转销钉二19的数量均为2个，所述防转销钉一17对称分布在上接头1和上传扭套2的连接处，所述防转销钉二19对称分布在下传扭套2和密封外筒4的连接处，保证在使用中正常工作，有效提高工作效率。实施例4：在实施例1的基础上，换位芯轴5为圆柱体结构，且换位芯轴5两端内部为中空结构，通过上述结构防止下传扭套3与换位芯轴5在使用时发生位移转动。实施例5：在实施例1的基础上，第五O型圈23的数量为3个，保证了良好的密闭性。实施例6：在实施例1的基础上，换位芯轴5的表面上连接有旋转槽，便于换位套7和换位芯轴5相配合进行变换位置。实施例7：在实施例1的基础上，双公接头10的两端焊接有螺纹柱28，所述螺纹柱28上连接有外螺纹29，所述双母接头8上连接有螺纹孔30，所述螺纹孔30内部连接有内螺纹31，此结构便于双母接头8与双公接头10配合使用。实施例8：如图1至图3所示，这种RG旋转导向器，包括旋转导向器本体，所述旋转导向器本体包括接头、密封、弹簧、换位芯轴5、花键活塞13和花键外筒12，所述接头包括上接头1和下接头15，所述密封包括密封外筒4，所述弹簧包括上弹簧11和下弹簧16，所述换位芯轴5的一端固定连接上接头1，所述换位芯轴5与上接头1的之间连接有第一O型圈18，所述换位芯轴5的另一端连接有双母接头8，所述换位芯轴5与双母接头8的之间连接有第三O型圈21，所述双母接头8的右端连接有下芯轴9，所述下芯轴9与双母接头8之间连接有第四O型圈22，所述下芯轴9的右端连接有传压螺母14，所述传压螺母14的右端与下弹簧16接触，所述下弹簧16的一端与下接头15接触，所述上接头1的右端连接有上传扭套2，所述上接头1与上传扭套2通过防转销钉一17固定，所述换位芯轴5上连接有下传扭套3，所述下传扭套3与密封外筒4相连，所述下传扭套3与密封外筒4之间连接有防转销钉二19，所述密封外筒4的一端与双公接头10相连，所述密封外筒4与双公接头10之间连接有第五O型圈23，所述双公接头10的一端与花键外筒12相连，所述双公接头10与花键外筒12之间连接有第五O型圈23，所述花键外筒12的一端连接有下接头15，所述花键外筒12与下接头15之间连接有第五O型圈23，所述换位芯轴5上连接有换位套7，所述换位芯轴5与换位套7通过换位键6相连，所述换位套7与密封外筒4之间连接有第二O型圈20，所述换位套7的一端连接有花键活塞13，所述花键活塞13与换位套7之间连接有第六O型圈24，所述花键活塞13与下芯轴9之间连接有第七O型圈25，所述上弹簧11的一端与双母接头8接触，所述上弹簧11的一端与花键活塞13接触，所述密封外筒4为空心的圆柱体结构，所述防转销钉一17和防转销钉二19的数量均为2个，所述防转销钉一17对称分布在上接头1和上传扭套2的连接处，所述防转销钉二19对称分布在下传扭套2和密封外筒4的连接处，所述换位芯轴5为圆柱体结构，且换位芯轴5两端内部为中空结构，所述第五O型圈23的数量为3个，所述换位芯轴5的表面上连接有旋转槽，所述双公接头10的两端焊接有螺纹柱28，所述螺纹柱28上连接有外螺纹29，所述双母接头8上连接有螺纹孔30，所述螺纹孔30内部连接有内螺纹31。工作原理：当使用该RG旋转导向器时，首先将下芯轴9通过转动安装在双母接头8的螺纹孔30内，通过下芯轴9一端的外螺纹一与内螺纹31相配合进行固定，下芯轴9与双母接头8通过第四O型圈22进行密封，有效避免脏东西的进入，双母接头8的一端安装在换位芯轴5上，换位芯轴5通过防转销钉二19安装在下传扭套3上，换位芯轴5通过第一O型圈18安装在上接头1的内部，上接头1通过防转销钉一17与上扭传套2进行固定，密封外筒4通过双公接头10与下接头15进行相连接。当使用本装置时，首先将上接头1安装在钻头上进行工作，通过钻头带动旋转导向器本体进行旋转，通过将旋转导向器本体的一端与地面进行接触，通过挤压进行工作，当挤压力度过大时，通过下弹簧16为下芯轴9提供减震的作用，有效避免因挤压速度过快，对内部设备造成损坏，有效延长设备的使用寿命，密封外筒4内部的上弹簧11对下芯轴9进行防护，在需要换向时，上提管柱使得钻头离开岩石，钻压减为零，在循环时，马达压降可以推动活塞运动带动管柱旋转，通过无线磁定位工具将工具的朝向参数传输到地面，确认方向后，下压关闭锁定方向，开始按照预定的方向钻井，锁定后的角度一直保持直到新的角度，需要调整时，通过换位套7和换位芯轴5相配合进行变换位置，该RG旋转导向器使用便捷，适合推广。以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点,对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。本实施例没有详细叙述的部件和结构属本行业的公知部件和常用结构或常用手段，这里不一一叙述。

权利要求：1.一种RG旋转导向器，包括旋转导向器本体，其特征在于：所述旋转导向器本体包括接头、密封、弹簧、换位芯轴（5）、花键活塞（13）和花键外筒（12），所述接头包括上接头（1）和下接头（15），所述密封包括密封外筒（4），所述弹簧包括上弹簧（11）和下弹簧（16），所述换位芯轴（5）的一端固定连接上接头（1），所述换位芯轴（5）与上接头（1）的之间连接有第一O型圈（18），所述换位芯轴（5）的另一端连接有双母接头（8），所述换位芯轴（5）与双母接头（8）的之间连接有第三O型圈（21），所述双母接头（8）的右端连接有下芯轴（9），所述下芯轴（9）与双母接头（8）之间连接有第四O型圈（22），所述下芯轴（9）的右端连接有传压螺母（14），所述传压螺母（14）的右端与下弹簧（16）接触，所述下弹簧（16）的一端与下接头（15）接触，所述上接头（1）的右端连接有上传扭套（2），所述上接头（1）与上传扭套（2）通过防转销钉一（17）固定，所述换位芯轴（5）上连接有下传扭套（3），所述下传扭套（3）与密封外筒（4）相连，所述下传扭套（3）与密封外筒（4）之间连接有防转销钉二（19），所述密封外筒（4）的一端与双公接头（10）相连，所述密封外筒（4）与双公接头（10）之间连接有第五O型圈（23），所述双公接头（10）的一端与花键外筒（12）相连，所述双公接头（10）与花键外筒（12）之间连接有第五O型圈（23），所述花键外筒（12）的一端连接有下接头（15），所述花键外筒（12）与下接头（15）之间连接有第五O型圈（23），所述换位芯轴（5）上连接有换位套（7），所述换位芯轴（5）与换位套（7）通过换位键（6）相连，所述换位套（7）与密封外筒（4）之间连接有第二O型圈（20），所述换位套（7）的一端连接有花键活塞（13），所述花键活塞（13）与换位套（7）之间连接有第六O型圈（24），所述花键活塞（13）与下芯轴（9）之间连接有第七O型圈（25），所述上弹簧（11）的一端与双母接头（8）接触，所述上弹簧（11）的一端与花键活塞（13）接触。2.根据权利要求1所述的一种RG旋转导向器，其特征在于：所述密封外筒（4）为空心的圆柱体结构。3.根据权利要求1所述的一种RG旋转导向器，其特征在于：所述防转销钉一（17）和防转销钉二（19）的数量均为2个，所述防转销钉一（17）对称分布在上接头（1）和上传扭套（2）的连接处，所述防转销钉二（19）对称分布在下传扭套（2）和密封外筒（4）的连接处。4.根据权利要求1所述的一种RG旋转导向器，其特征在于：所述换位芯轴（5）为圆柱体结构，且换位芯轴（5）两端内部为中空结构。5.根据权利要求1所述的一种RG旋转导向器，其特征在于：所述第五O型圈（23）的数量为3个。6.根据权利要求1所述的一种RG旋转导向器，其特征在于：所述换位芯轴（5）的表面上连接有旋转槽。7.根据权利要求1所述的一种RG旋转导向器，其特征在于：所述双公接头（10）的两端焊接有螺纹柱（28），所述螺纹柱（28）上连接有外螺纹（29），所述双母接头（8）上连接有螺纹孔（30），所述螺纹孔（30）内部连接有内螺纹（31）。8.根据权利要求1-7中任意一项所述的一种RG旋转导向器的使用方法，其特征在于：首先将上接头安装在钻头上进行工作，通过钻头带动旋转导向器本体进行旋转，通过将旋转导向器本体的一端与地面进行接触，通过挤压进行工作，当挤压力度过大时，通过下弹簧为下芯轴提供减震的作用，避免因挤压速度过快，对内部设备造成损坏；密封外筒内部的上弹簧对下芯轴进行防护，在需要换向时，上提管柱使得钻头离开岩石，钻压减为零，在循环时，马达压降可以推动活塞运动带动管柱旋转，通过无线磁定位工具将工具的朝向参数传输到地面，确认方向后，下压关闭锁定方向，开始按照预定的方向钻井，锁定后的角度一直保持直到新的角度，需要调整时，通过换位套和换位芯轴相配合进行变换位置。

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