申请/专利权人：西南石油大学;四川谐铭科技有限公司

申请日：2022-08-23

公开（公告）日：2024-03-19

公开（公告）号：CN115324496B

主分类号：E21B17/10

分类号：E21B17/10;E21B7/04

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.03.19#授权;2022.11.29#实质审查的生效;2022.11.11#公开

摘要：本发明属于石油钻井技术领域，具体涉及液压推靠控制定向钻井工具。具体的技术方案为：液压推靠控制定向钻井工具上接头连接上部钻具，下接头连接钻头；通过芯轴来传递钻杆的扭矩与钻压，非旋转外壳通过TC轴承组件和串轴承套在芯轴上，从而实现外壳相对于井壁静止；下压外壳套住芯轴上，上提或下放可以实现启动液压缸，使其启动活塞轴向移动；通过开泵，停泵使钻杆内存在钻井液压力变化，通过压力传感器可以接收此信号，传递到液压控制系统，进而控制电磁阀的进出流量，滞留在推靠液缸内的液压油流量增加或者减少，从而实现推动推块的伸缩。本发明以机械机构为主，辅以简单的指令控制，结构简单、性能可靠，性价比高。

主权项：1.液压推靠控制定向钻井工具，其特征在于：液压推靠控制定向钻井工具上接头（10）连接上部钻具，下接头（2）连接钻头；通过中心轴（4）来传递钻杆的扭矩与钻压，静止外套（9）通过TC轴承（44）和串轴承（50）套在中心轴（4）上，从而实现静止外套（9）相对于井壁静止；液压推靠控制定向钻井工具包括液压控制系统、外壳施压总成、液压推靠机构、定向耦合机构、TC轴承（44）以及串轴承（50）；所述液压控制系统包括电源（33），由阀体（24）、阀芯挡板（102）、阀芯弹簧（103）、阀芯（104）和球体（105）组成的单流凡尔和回流单流凡尔，由节流阀（107）、控制弹簧（109）和节流阀阀芯110组成的电磁控制阀；球体（105）与阀芯弹簧（103）安装在阀芯（104）内部，球体（105）通过阀芯弹簧（103）与阀芯（104）内部凹槽配合；单流凡尔通过管道三（113）、管道五（100）分别连接到液压缸（29）和外壳施压总成，回流单流凡尔通过管道一（106）、管道五（100）分别连接到电磁控制阀和外壳施压总成；所述外壳施压总成包括母体（11）、耦合弹簧（15）、柱塞通道（13）、柱塞（18）、中心轴（4）、限位块（12）、静止外套（9）、柱塞螺帽（14）；耦合弹簧（15）与柱塞（18）安装在柱塞通道（13）内，柱塞（18）在耦合弹簧（15）的作用下可在柱塞通道（13）内轴向移动；中心轴（4）与静止外套（9）为间隙配合，中心轴（4）相对静止外套（9）可沿轴向方向移动；限位螺栓（22）安装在静止外套（9）的限位孔中，起到限制柱塞（18）轴向运动的距离的作用；所述液压推靠机构包括母体（11）、推块盖板（42）、推块（41）、压盖背冒（19）、推块柱塞（20）、推靠弹簧（21）；推块盖板（42）通过螺栓与母体（11）固定连接，推块（41）安装在推块盖板（42）与母体（11）间的间隙；推块柱塞（20）上端圆头与推块盖板（42）下端凹槽形成配合，保证推靠力的稳定性，在推块（41）与母体（11）间安装有压盖背冒（19）；在液压油的作用下推块柱塞（20）会推动推块（41）伸出，在推靠弹簧（21）的作用下，会使得推块柱塞（20）和推块（41）复位；所述定向耦合机构包括柱塞通道（13）和安装在其中的耦合弹簧（15）、柱塞螺帽（14）和柱塞（18），中心轴（4）和固定连接在上面的限位块（12），静止外套（9）和安装其限位孔的限位螺栓（22）；柱塞（18）在耦合弹簧（15）和液压的作用下始终与静止外套（9）紧密接触，并可以推动静止外套（9）沿轴向方向产生位移，位移的距离由限位块（12）和安装在静止外套（9）限位孔中的限位螺栓（22）之间的耦合关系决定，当限位块（12）与限位螺栓（22）耦合接触时，静止外套（9）位移达到最大值。

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