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可实现导向和稳斜的可控井下工具及控制方法 

申请/专利权人:西南石油大学;南通谐铭科技有限公司;四川谐铭科技有限公司

申请日:2024-03-12

公开(公告)日:2024-07-05

公开(公告)号:CN118292763A

主分类号:E21B7/04

分类号:E21B7/04;E21B7/06

优先权:

专利状态码:在审-实质审查的生效

法律状态:2024.07.23#实质审查的生效;2024.07.05#公开

摘要:本发明涉及石油钻井技术领域,具体涉及一种可实现导向和稳斜的可控井下工具及控制方法,包括控制模块、导向模块、连接模块。控制模块包括电机控制单元、电磁铁控制单元、电磁阀控制单元、主控单元;导向模块包括导向壳体、推块、中心管、导向盖板、推块弹簧;连接模块包括上接头、上部角接触球轴承、下部角接触球轴承、上轴套筒、固定套管、下轴套筒、锥扣、下接头。可实现导向和稳斜的可控井下工具及控制方法主控单元控制电机旋转带动转换控制器轴向移动,转换控制器控制不同流道口的接合,高压钻井液沿着内部流道进入,使推块伸出,实现导向和稳斜功能,在导向过程中可以准确控制推块伸出,可行性高,适应性强。

主权项:1.可实现导向和稳斜的可控井下工具及控制方法,其特征在于:可实现导向和稳斜的可控井下工具位于钻头和钻柱稳定器之间,所述可实现导向和稳斜的可控井下工具及控制方法包括控制模块、导向模块、连接模块;所述控制模块包括电机控制单元、电磁铁控制单元、电磁阀控制单元、主控单元;所述电机控制单元包括电机盖板(9)、电机上壳体(701)、电机定位壳体(702)、电机(7)、联轴器(703)、丝杆轴(8)、转换控制器(10),所述电机定位壳体(702)上开有圆周对称布置的孔,电机(7)通过螺栓固定在电机定位壳体(702)内,所述丝杆轴(8)上有螺纹,与转换控制器(10)上部内螺纹啮合,所述丝杆轴(8)和电机(7)之间通过联轴器(703)连接,丝杆轴(8)上开有销槽,所述联轴器(703)通过销传递扭矩到丝杆轴(8),电机(7)带动丝杆轴(8)旋转,丝杆轴(8)通过螺纹传动带动转换控制器(10)轴向移动,转换控制器(10)在电机盖板(9)内侧的圆形槽和导向壳体(6)内侧圆形槽组成的空腔内移动,所述电机定位壳体(702)外部有定位凸台,电机定位壳体(702)位于电机盖板(9)内侧方形槽与导向壳体(6)内侧方形槽组成的腔体内,电机定位壳体(702)外部定位凸台与电机盖板(9)内侧定位槽、导向壳体(6)内侧定位槽分别啮合,实现电机定位壳体(702)的周向定位;所述电磁铁控制单元包括连接销(2002)、电磁铁弹簧(2003)、电磁铁(20)、电磁铁密封(2001),所述电磁铁弹簧(2003)下部位于连接销(2002)上部凹槽内,上部与电磁铁(20)接触,所述连接销(2002)上开有密封槽,所述电磁铁密封(2001)上有密封槽;所述电磁阀控制单元包括电磁阀壳体(1303)、电磁阀(13)、电磁阀密封(1302)、固定套筒(1301),所述电磁阀壳体(1303)有外部螺纹和内部螺纹,所述固定套筒(1301)有外部螺纹,电磁阀壳体(1303)内部螺纹和固定套筒(1301)外部螺纹啮合,固定套筒(1301)内部开有六边形通孔,所述电磁阀密封(1302)内部有圆形通孔,外部有密封槽;所述主控单元包括电池壳体(1901)、电子仓壳体(1902)、电池组(19)、角速度陀螺仪(1907)、三轴加速度传感器(1908)、主控芯片(1906)、电路板(1905)、支撑体(1903)、电子仓盖板(1904),所述电池壳体(1901)、电子仓壳体(1902)上开有通线孔;所述导向模块包括导向壳体(6)、推块(12)、中心管(2)、导向盖板(11)、推块弹簧(18),所述导向壳体(6)内部有流道和通线孔,中心孔内有一个径向圆孔,导向壳体(6)上部与固定套筒(1301)通过螺纹连接,下部与下轴套筒(15)通过螺纹连接,所述中心管(2)外部有方形通孔和方形凹槽,中心管(2)上方形凹槽和导向壳体(6)上径向孔对应;中心管(2)外部有圆形盲孔,通过连接销(2002)进入或退出圆形盲孔实现导向壳体(6)和中心管(2)的同步转动和断开;中心管(2)外部有圆形导向槽,保证连接销(2002)能稳定进入圆形盲孔;所述推块(12)上有推块弹簧(18)固定;所述连接模块包括上接头(1)、上部角接触球轴承(3)、下部角接触球轴承(17)、上轴套筒(4)、固定套管(5)、下轴套筒(15)、锥扣(14)、下接头(16),所述上部角接触球轴承(3)和中心管(2)为过盈配合,所述下部角接触球轴承(17)和锥扣(14)之间为过盈配合,所述锥扣(14)上部和中心管(2)通过螺纹连接,下部与下接头(16)通过螺纹连接,所述上轴套筒(4)下部与固定套管(5)通过螺纹连接,所述上轴套筒(4)内有密封槽,所述下轴套筒(15)内有密封槽,所述锥扣(14)外部有密封槽,所述固定套管(5)内有密封槽。

全文数据:

权利要求:

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