寿命将会受到限制。
相反，本发明专利的旋转导向钻具没有液压组件和暴露在钻井液中或井筒壁上的施加压力传输缓冲器。本发明专利的旋转导向钻具结合了一个自动增能传感感应液压系统以维持钻井系统的偏移心轴的与地球的相对位置不变且与旋转工具束套保持角度导向关系，以便使其偏离主井眼方向，从而保持钻头指向预期的井眼方向。本发明专利的水压偏移心轴定位系统在钻铤内的万能接头支撑的周围完成偏移心轴轴线的枢轴定位，以便当偏移心轴通过旋转工具束套旋转时与钻层保持与地球的相对位置不变关系的定位。在本发明专利范围内的旋转导向钻具，各种不同的导航传感器和电子组件均定位在基本上非旋转的、在钻具的旋转工具束套周围作相对旋转的固定滑动套筒内，而非在旋转组件里，如工具束套，以便能够简化导航传感器的电子组件以确保其精确性和延长使用寿命。 概要
本发明专利的主要特征是提供了一个全新的主动控制旋转导向钻井系统，该系统由旋转钻柱、泥浆马达或旋转钻柱和泥浆马达的联合体来驱动的，并且允许通过由旋转导向钻具的旋转工具束套而旋转的钻头的精确导向而选择性地钻进弯曲井眼部分。
本发明专利的第二个特征是提供了一个具有偏移心轴的全新主动控制旋转导向钻井系统，偏移心轴在钻井作业中通过旋转工具束套被旋转驱动，并且枢轴固定在工具束套内。偏移心轴保持指向与钻层的(与地球的)相对位置不变的位置，并且保持指向理想的倾斜度和方位角，以便使弯曲井眼按
预期的目标钻进。
本发明专利的第三个特征是提供了一个具有钻井液动力液压泵，液压泵为通过液压定位活塞的伺服阀控制增能的偏移心轴的位置控制而供给增压泥浆的全新主动控制旋转导向钻井系统。为了操纵钻头，液压定位活塞完成相对于旋转工具束套的偏移心轴的与地球的相对位置不变的定位。
本发明专利的第三个特征是提供了一个具有电子电源配电板、定位感应和控制系统的全新主动控制旋转导向钻井系统。定位感应和控制系统安装在耦合元件内，耦合元件与工具的旋转工具束套处于旋转关系，并且在钻井过程中通过多个与井筒壁耦合联结一起的弹性刀片而维持与井眼壁的耦合联结和基本上的静止关系。此发明专利的另一个特征是在基本上静止的耦合元件内部而不是在钻具的旋转部件内定位导航传感器和一些电子组件，从而预防工具的电子电源配电板和导航感应器可能发生的旋转而导致干扰，并且允许大大地简化工具的控制电路。
本发明专利的又一特征是提供了具有一个与旋转工具束套处于旋转关系的基本上非旋转的滑动套筒和多个延长的弯曲弹性耦合刀片的全新主动控制旋转导向钻井系统。弹性耦合刀片维持相对于钻层的钻具的滑行耦合联结，抑制非旋转滑动套筒的旋转，并且提供钻进中井眼的卡钳/测径器的测量。
简言之，本发明专利的各种不同的目标和特征通过所提供的具有由旋转驱动部件（如泥浆马达的输出转动轴或由钻塔的转盘驱动的旋转钻柱）旋转驱动的旋转工具束套的主动控制旋转导向钻具来实现的。偏移心轴（此处有时也指钻头转动轴），是通过万能接头安装在旋转工具束套内部，并且
直接通过旋转工具束套旋转。偏移心轴的下端从旋转束套下端伸出，并且提供与钻头螺纹连接。
旋转工具束套的轴线与偏移心轴的轴线之间的角度是由位于旋转工具束套内的多个液压活塞来维持的。液压活塞被激活伺服阀的传感器反应伺服装置环选择性地控制和定位以便偏移心轴的轴线按预定的倾斜度和方位角维持与地球的相对位置不变。另外，这些预定的倾斜度和方位角选择性地控制应答地面生成的控制信号、计算机产生的信号、感应器产生的信号或其联合发出的信号。因而，本专利产品的旋转导向钻具位于井下和钻井过程中时是可以调整的且可控性地改变涉及工具束套的偏移心轴的角度，以便可控性地操纵通过偏移心轴旋转的钻头。
扭矩直接通过在工具束套内部的由偏移心轴的铰链接合连接而建立起的铰接驱动连接从旋转工具束套传输到偏移心轴。另外，液压心轴定位活塞是伺服控制的以确保预定工具面被维持在外部干扰中。因为偏移心轴应该保持总是与地球的相对位置不变，所以偏移心轴通过固定在工具束套内部运动的液压增能活塞而在旋转工具束套内部维持其与地球的相对位置不变的定位。这一特征是通过定位活塞的自动伺服控制液压启动来完成的。定位活塞被精确地控制应答来自各种导航传感器的信号，并且应答趋于改变滑动工具束套和偏移心轴的轴线方向的各种不同的力。
为了增强主动控制旋转导向钻具的弹性，钻具能够选择性地与许多电子感应、测量、反馈和定位系统相结合。工具的三维定位系统可以使用磁铁感应器以自动检测地球磁场，而且可以使用解析器、三轴加速器和回转仪感应器以便及时准确地判定任意点的工具位置。为了可控，旋转导向钻
具将被提供一三轴加速器和一解析器。虽然也可以使用多个回转仪感应器， 但是单个的回转仪感应器也可以合并在工具内部以提供旋转速度反馈，并且协助心轴的稳定性。工具的传感器和电子组件处理系统也提供方位角的持续测量和在钻井进程中实际的倾斜角度以便可以采取实时即刻的纠正测量而无需打断钻井过程。旋转钻具使用磁铁感应器、加速器或回转仪感应器结合一个以控制圈为基础的位置来提供控制偏移心轴的轴线方向的定位信号。而且从操作弹性的角度看，钻具可以结合反馈随钻测量系统(MWD)、γ射线探测器、电阻系数测井、密度和多孔性测井、音素测井和井眼成像系统、预测未来和预测周围仪器、钻头测量倾斜度、钻头旋转速度测量及马达传感器下的振动测量、钻头上重量、钻头上扭矩及钻头侧向力。
另外，旋转导向钻具的电子组件和控制仪器提供从地面为工具编程的可能性，以便建立或改变工具方位角和倾斜度，并且建立或改变与工具束套的偏移心轴的弯曲角度关系。工具的电子电源配电板组件的电子存储器能够保留、利用和传输完整的井筒概况并完成地质导向向下钻进，因此从初始造斜到延伸钻井都可以使用钻具。另外，一弹性潜水器可以与工具一起使旋转导向钻具从底孔组件的其余部件和钻柱断开连接，并且允许由旋转导向钻井系统的电子组件导航。
本发明专利除了其它的感应和测量特性外，主动控制旋转导向钻具还可以装备遥感勘测系统通过弹性潜水器和其它测量潜水器双向传输到随钻测量系统(MWD)测井和钻井作业中所获得的钻井信息。钻具可以结合位于预定的轴向间隔关系的传输器和接收器从而使信号通过接近井筒的地下钻层穿过预定的距离，以便在钻井过程中测量其电阻系数。
钻具的电阻系数系统的电子组件及各种不同的测量控制系统的电子组件被安装在基本上非旋转滑动套筒内部，非旋转滑动套筒被设置在与钻具的旋转束套处于旋转关系。非旋转滑动套筒在钻井过程中通过多个耦合弹性刀片与钻层联结在一起，弹性刀片也用于保持滑动套筒的旋转。这一特征使得滑动套筒沿着井眼滑动，以便使滑动套筒基本上是静止的或每小时只旋转几圈，而不是随同工具的旋转部件一起旋转。因而，当进行钻井作业时可以保护工具的导航感应器和电子组件系统免受潜在的旋转感应干扰或破坏。
本发明专利的首选的具体设备是在旋转导向钻具内部配备一液压泵以加强工具的配板上液压系统内的液体压力，以便为相对于旋转工具束套的偏移心轴的可控定位的液压增能活塞的运转提供压力(?)。液压泵是由流动钻井液驱动的。加压的液压流体被可控性地应用于应答引起伺服阀开动的感应器信号以维持钻井过程中偏移心轴的轴线与地球的相对位置不变和按预期的倾斜度和方位角倾斜。通过液压泵产生的液体压力也可以用在工具配电板(on-board)系统上，此系统包括线性差动变压器(LVDT’s)以自动检测心轴开动活塞的位移，并且提供处理过程中的和用来控制活塞液压开动的位移信号。LVDT’s还可以用来测量弹性耦合部件的径向位移以识别相对于钻进中井眼的中心线的主动控制旋转导向钻具的精确位置。
根据首选的具体设备，为了提高机械效率，偏移心轴定位系统使用以任意适宜的万能接头的万能偏移心轴支撑，以便提供偏移心轴支撑在轴心方向和扭矩内，并且同时将万能接头处的摩擦力降到最低。万能接头处的摩擦力也可以通过确保其各部件周围含有润滑油而降到最小，而且还可以
利用水压伺服循环的旋转导向钻井系统方案
