【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及旋转导向工具，具体涉及基于钻进造斜率预测的推靠式旋转导向结构。
技术介绍
1、推靠式旋转导向工具通过推靠块推靠在井壁上来控制钻头侧向力和大小和方向，实现定向钻进，推靠式旋转导向工具的稳斜和防斜能力强，能够有效提高钻进效率和井眼轨迹质量，井眼轨迹的形成是钻头和地层综合作用所形成的结果，造斜率的控制是定向井作业的关键；
2、随着中短半径水平井、侧钻井越来越多，提高造斜率的要求也在增加，井眼轨迹精度要求越来越高，控制难度加大，因此需要很好的预测造斜率和提高工具面的调整控制能力，通常需要考虑的影响因素有钻具组合和定向工具的结构参数、钻井工艺参数及地层特性，基本满足复杂地层的安全钻进需求。
3、然而，在实际应用中，推靠式旋转导向工具的造斜率预测，现有技术中推靠块采用内置液压折叠式结构完成导向，不仅存在结构繁多且致使旋转导向工具的径向横截面积增大现象，还未考虑推靠块的动作执行控制方式的影响导致造斜率的预测精度低的问题，为此本申请提出了一种解决方案。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供基于钻进造斜率预测的推靠式旋转导向结构，用于解决推靠式旋转导向工具的造斜率预测过程中，未考虑推靠块的动作执行控制方式的影响，导致造斜率的预测精度低的技术问题。
2、本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：基于钻进造斜率预测的推靠式旋转导向结构，包括设置于钻具上的钻铤本体、钻头本体及芯轴，所述钻铤本体和钻头本体之间设置有液压执行组件，所述液压执行组件外接有钻
3、所述液压执行组件包括套设于芯轴外的套筒，所述套筒内沿径向滑移安装有推靠结构，所述推靠结构包括相连接的内滑移片、导向杆柱和推靠肋板，所述套筒对应内滑移片的内外两侧设置有分别与油缸组件的进出油端相连通的液压内腔和液压外腔。
4、进一步设置为：所述钻头本体通过联轴器与液压执行组件相连接，所述芯轴穿插于液压执行组件、联轴器、稳定组件、柔性短节、油缸组件、测量组件、钻铤本体及测井组件的中部且与钻头本体相连接，所述芯轴的中部开设有与钻头本体相连通的中心孔。
5、进一步设置为：所述稳定组件包括稳定器a和稳定器b，所述稳定器a和稳定器b的前后两端分别安装有子扣和母扣，所述稳定器a通过子扣、母扣分别与套筒、柔性短节相连接，所述稳定器b通过子扣、母扣分别与油缸组件、测量组件相连接。
6、进一步设置为：所述液压内腔连接有连通通道a，所述液压外腔连接有连通通道b。
7、进一步设置为：所述连通通道a连接有与油缸组件出油端相连通的补偿孔，所述连通通道b连接有与油缸组件进油端相连通的储油孔。
8、进一步设置为：所述油缸组件靠近柔性短节的一端安装有调温组件，所述调温组件用以进行油缸组件、补偿孔、储油孔的包覆温度调节。
9、进一步设置为：所述钻进稳定平台内置有控制系统，所述控制系统包括相通讯连接的参数采集模块、油体监测模块、液压分析模块、执行控制模块及温度管理模块，所述参数采集模块能够对补偿孔和储油孔内的液压油进行信息采集获得液压油信息，并将液压油信息发送至油体监测模块和液压分析模块；
10、液压分析模块对液压油信息进行数据分析，并生成油压正常信号和油压异常信号；
11、油体监测模块能够控制钻进稳定平台进行液压油测温，并在液压油温控过程中获取液压油信息并进行数据分析，生成温度合格信号和温度异常信号，并将温度合格信号和温度异常信号发送至液压分析模块；
12、所述液压分析模块将接收到的温度合格信号和温度异常信号与生成的油压正常信号和油压异常信号进行组合对比分析生成维持监测信号和控温监测信号，并将维持监测信号和控温监测信号发送至温度管理模块；所述温度管理模块接收到维持监测信号生成设备正常运行信号，并将设备正常运行信号发送至执行控制模块进行钻进稳定平台的钻进造斜率预测，温度管理模块接收到控温监测信号后则进行图像化分析，并根据分析结果反映当前钻进稳定平台的运行异常程度。
13、进一步设置为：所述执行控制模块进行液压执行组件的执行控制过程如下：
14、步骤一：接收到设备正常运行信号后立即反向进行当前钻进稳定平台的运行参数进行调取，获取到钻进稳定平台运行期间的井眼尺寸dh、稳定组件尺寸ds、稳定器a和稳定器b的中心距，稳定器a与钻头本体底面距离；
15、步骤二：构建造斜率计算公式，并得出当前钻进稳定平台的钻进造斜率；
16、步骤三：将生成的钻进造斜率与系统预设的造斜率进行比较分析，并实时控制液压执行组件执行端的推靠肋板的滑移位置，确保钻井过程安全进行。
17、本专利技术具备下述有益效果：
18、本专利技术是针对推靠式旋转导向工具的造斜率预测过程中，未考虑推靠块的动作执行控制方式的影响，导致造斜率的预测精度低的技术问题；是对钻进参数的实时监测获取并进行数据分析，以钻进参数中的钻进间隙结合钻进稳定平台的偏转角度进行实时工况分析得出当前钻进造斜率，并对钻进造斜率的预测过程提供指导性补偿动作，具体是以推靠块通过液压执行组件主动进行动作补偿，在确保导向工具正常运行的基础上，关键避免钻具深入过程中与井壁之间的相互影响与制约，提升钻进作业的稳定性和效率，为复杂井眼轨道的钻进提供有效的技术支持；
19、而在进行包覆温度调节的过程中，以油缸组件和调温组件针对液压油的温度数据及油压数据完成实时液压、温度调控，并结合温度数据和油压数据对推靠式旋转导向结构的运行作出相应的指导动作，使推靠式旋转导向结构稳定运行；且在运行指导过程中，以钻井作业人员手机终端进行图像分析的实时显示，直观获取当前的调温过程是否满足钻进要求。
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1.基于钻进造斜率预测的推靠式旋转导向结构，包括设置于钻具上的钻铤本体（2）、钻头本体（11）及芯轴（13），其特征在于：所述钻铤本体（2）和钻头本体（11）之间设置有液压执行组件（9），所述液压执行组件（9）外接有钻进稳定平台，所述钻铤本体（2）的两侧分别连接有测量组件（1）和测井组件（3），所述液压执行组件（9）与测量组件（1）之间相间隔设置有稳定组件，一对所述稳定组件之间设置有与液压执行组件（9）相连接的油缸组件（4）和柔性短节（6）；
2.根据权利要求1所述的基于钻进造斜率预测的推靠式旋转导向结构，其特征在于，所述钻头本体（11）通过联轴器（10）与液压执行组件（9）相连接，所述芯轴（13）穿插于液压执行组件（9）、联轴器（10）、稳定组件、柔性短节（6）、油缸组件（4）、测量组件（1）、钻铤本体（2）及测井组件（3）的中部且与钻头本体（11）相连接，所述芯轴（13）的中部开设有与钻头本体（11）相连通的中心孔（16）。
3.根据权利要求2所述的基于钻进造斜率预测的推靠式旋转导向结构，其特征在于，所述稳定组件包括稳定器A（7）和稳定器B（8），所述
4.根据权利要求1所述的基于钻进造斜率预测的推靠式旋转导向结构，其特征在于，所述液压内腔（14）连接有连通通道A（19），所述液压外腔（15）连接有连通通道B（20）。
5.根据权利要求4所述的基于钻进造斜率预测的推靠式旋转导向结构，其特征在于，所述连通通道A（19）连接有与油缸组件（4）出油端相连通的补偿孔（17），所述连通通道B（20）连接有与油缸组件（4）进油端相连通的储油孔（18）。
6.根据权利要求3所述的基于钻进造斜率预测的推靠式旋转导向结构，其特征在于，所述油缸组件（4）靠近柔性短节（6）的一端安装有调温组件（5），所述调温组件（5）用以进行油缸组件（4）、补偿孔（17）、储油孔（18）的包覆温度调节。
7.根据权利要求1所述的基于钻进造斜率预测的推靠式旋转导向结构，其特征在于，所述钻进稳定平台内置有控制系统，所述控制系统包括相通讯连接的参数采集模块、油体监测模块、液压分析模块、执行控制模块及温度管理模块；
8.根据权利要求7所述的基于钻进造斜率预测的推靠式旋转导向结构，其特征在于，所述执行控制模块进行液压执行组件（9）的执行控制过程如下：
...【技术特征摘要】
1.基于钻进造斜率预测的推靠式旋转导向结构，包括设置于钻具上的钻铤本体（2）、钻头本体（11）及芯轴（13），其特征在于：所述钻铤本体（2）和钻头本体（11）之间设置有液压执行组件（9），所述液压执行组件（9）外接有钻进稳定平台，所述钻铤本体（2）的两侧分别连接有测量组件（1）和测井组件（3），所述液压执行组件（9）与测量组件（1）之间相间隔设置有稳定组件，一对所述稳定组件之间设置有与液压执行组件（9）相连接的油缸组件（4）和柔性短节（6）；
2.根据权利要求1所述的基于钻进造斜率预测的推靠式旋转导向结构，其特征在于，所述钻头本体（11）通过联轴器（10）与液压执行组件（9）相连接，所述芯轴（13）穿插于液压执行组件（9）、联轴器（10）、稳定组件、柔性短节（6）、油缸组件（4）、测量组件（1）、钻铤本体（2）及测井组件（3）的中部且与钻头本体（11）相连接，所述芯轴（13）的中部开设有与钻头本体（11）相连通的中心孔（16）。
3.根据权利要求2所述的基于钻进造斜率预测的推靠式旋转导向结构，其特征在于，所述稳定组件包括稳定器a（7）和稳定器b（8），所述稳定器a（7）和稳定器b（8）的前后两端分别安装有子扣（21）和母扣（22），所述稳定器a（7）通过子扣（21）、母扣（22）分别与套筒、柔性短...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄文君，高德利，王舸，赵军，郑祺善，
申请(专利权)人：胜利油田万和石油工程技术有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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