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龙图腾网获悉西南石油大学;浙江慧钻科技有限公司;四川谐铭科技有限公司申请的专利定向钻进钻柱反扭矩智能平衡工具获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN120119893B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-08-22发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202510385843.6，技术领域涉及：E21B7/04；该发明授权定向钻进钻柱反扭矩智能平衡工具是由田家林;朱杰文;杨琳;李鑫;沈建平;朱德谕设计研发完成，并于2025-03-29向国家知识产权局提交的专利申请。

本定向钻进钻柱反扭矩智能平衡工具在说明书摘要公布了：本发明公开了一种用于定向石油钻井技术领域的工具，具体涉及一种定向钻进钻柱反扭矩智能平衡工具，包括钻进状态切换总成和反扭矩平衡总成；所述定向钻进钻柱反扭矩智能平衡工具具有两种工作状态：复合钻进和定向钻进。增大泵压，定向钻进钻柱反扭矩智能平衡工具处于定向钻井状态，此时钻具外壳会受到反扭矩的作用，依靠反扭矩平衡总成平衡钻具外壳所受到的反扭矩；减小泵压，定向钻进钻柱反扭矩智能平衡工具处于复合钻进状态，此时依靠上部钻柱旋转克服工具外壳受到的反扭矩。本发明能够实现需要定向钻进时平衡所受到的反扭矩，有效解决了由于钻柱外壳受到反扭矩而不能精准定位钻进的问题，提高了钻井效率，该工具对定向石油钻井领域具有重要意义。

本发明授权定向钻进钻柱反扭矩智能平衡工具在权利要求书中公布了：1.定向钻进钻柱反扭矩智能平衡工具，其特征在于：所述定向钻进钻柱反扭矩智能平衡工具位于上部钻柱和下部钻具组合之间，包括钻进状态切换总成和反扭矩平衡总成； 所述钻进状态切换总成包括上部壳体（1）、上芯轴（2）、花键接头（3）、花键套（4）、上壳体（5）、密封圈（6）、花键芯轴（7）、电磁阀（8）、上控制单元（9）、上电池组（10）、上复位弹簧（11）、上弹簧挡圈（12），所述钻进状态切换总成上端与上部钻柱连接，实现外壳与内部旋转件独立旋转，上部壳体（1）、上壳体（5）均与花键接头（3）采用螺纹连接，花键套（4）上端设有内外花键，花键芯轴（7）周向开有两个呈180°的分流孔且上端设有外花键，花键套（4）在花键芯轴（7）上自由滑动，花键套（4）内花键与花键芯轴（7）外花键始终处于啮合状态，花键芯轴（7）将上部驱动扭矩传递到花键套（4），花键套（4）将扭矩传递到花键接头（3），花键套（4）在泵压的作用下实现花键接头（3）与花键芯轴（7）的“啮合”与“脱离”，从而起到传递或隔断上部驱动扭矩的作用，进一步控制定向钻进钻柱反扭矩智能平衡工具的复合钻进状态与定向钻进状态的转换；所述花键芯轴（7）、花键套（4）与花键接头（3）“啮合”时，定向钻进钻柱反扭矩智能平衡工具处于复合钻进状态，上部钻柱承受反扭矩，“脱离”时，定向钻进钻柱反扭矩智能平衡工具处于定向钻进状态，反扭矩平衡总成承受反扭矩，密封圈（6）防止钻井液泄露，花键芯轴（7）分流孔内设有电磁阀（8），用于控制钻井液的流动，电磁阀（8）与上控制单元（9）和上电池组（10）通过信号线连接，上控制单元（9）包括MCU、无线接收模块、存储单元、电磁阀驱动电路、保护电路，并集成于PCB，上电池组（10）采用耐高温电池，并做好防水处理，上复位弹簧（11）布置于花键套（4）与上弹簧挡圈（12）之间，上弹簧挡圈（12）具有承压和定位功能； 所述反扭矩平衡总成包括上接头（13）、下芯轴（14）、TC轴承静套（15）、TC轴承动套（16）、下外壳（17）、串轴承组（18）、串轴承挡环（19）、中间密封挡圈（20）、下控制单元（21）、电磁阀（22）、压力传感器（23）、下电池组（24）、开关换向器（25）、上推力球轴承（26）、下复位弹簧（27）、控制开关（28）、棘爪套筒（29）、拉弹簧（30）、棘爪（31）、推块（32）、推块弹簧（33）、推块盖板（34）、下推力球轴承（35）、下接头（36），所述反扭矩平衡总成下端与下部钻具组合连接，在定向钻进钻柱反扭矩智能平衡工具定向钻进时起到平衡反扭矩的作用，上壳体（5）、下外壳（17）均与上接头（13）采用螺纹连接，TC轴承静套（15）、TC轴承动套（16）、串轴承组（18）、串轴承挡环（19）、中间密封挡圈（20）、上推力球轴承（26）、下推力球轴承（35）组成轴承模块，下芯轴（14）上端开有两个呈180°的分流孔，并设有外花键，下端开有一个分流孔，下外壳（17）下端内部设有推块槽，下芯轴（14）上端分流孔内设有电磁阀（22），下控制单元（21）包括MCU、ADC模块、电磁阀驱动电路、无线发射模块、存储单元、保护电路、信号放大器、滤波电路，并集成于PCB，压力传感器（23）用于监测钻井液压力信号，下电池组（24）采用耐高温电池，并与下控制单元（21）、压力传感器（23）和电磁阀（22）通过信号线连接，并做好防水处理，开关换向器（25）内部设有花键，下端设有离合板，在高泵压钻井液的作用下推动开关换向器（25）下移，开关换向器（25）内花键与下芯轴（14）外花键啮合，从而能够实现开关换向器（25）旋转下移，下复位弹簧（27）上端与上推力球轴承（26）接触，下端与下外壳（17）接触，控制开关（28）上端设有离合板，在开关换向器（25）旋转下移的过程中与开关换向器（25）离合板啮合，从而控制开关（28）能在一定角度内实现旋转运动，控制开关（28）下端开有环空流道和分流孔，下表面还开有两个呈180°的滑动槽，棘爪套筒（29）上开有棘爪槽，下端内部设有两个呈180°的卡位块，卡位块与控制开关（28）滑动槽滑动配合，起到传递扭矩的作用，棘爪（31）安装在棘爪套筒（29）棘爪槽里，在一定角度内做旋转运动，拉弹簧（30）一端连接棘爪套筒（29），另一端连接棘爪（31），起到复位功能，推块（32）安装在下外壳（17）推块槽内，推块（32）一端为圆面能够减小磨损，推块弹簧（33）一端与推块（32）接触，另一端与推块盖板（34）接触，起到复位功能，推块盖板（34）通过螺钉固定在下外壳（17）上，下接头（36）用于与下部钻具组合连接；定向钻进钻柱反扭矩智能平衡工具定向钻进时棘爪（31）向外旋转与推块（32）撞击，推块（32）受力后向下外壳（17）推块槽内部挤压，通过撞击所产生的作用力作用在下外壳（17）上，防止下外壳（17）在钻头反扭矩的作用下反转，起到平衡反扭矩的作用。

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