本实用新型属于石油天然气钻井造斜工具技术领域，尤其涉及一种超短半径定向工具。
背景技术：
超短半径水平井钻井技术，可以低成本高效运作，提高经济效益。特别在潜山老井施工时，不需要额外开窗，可直接选择在油层顶部侧钻，提高钻井效率。
超短半径钻井的核心技术在于定向造斜，定向的准确率决定了后期钻遇率，然而常规的定向造斜工具如弯接头、弯螺杆等无法满足超短半径定向造斜的施工需求。因此，基于这些问题，提供一种能引导钻具实现定向钻井，提高钻井准确率的超短半径定向工具，具有重要的现实意义。
技术实现要素：
本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种能引导钻具实现定向钻井，提高钻井准确率的超短半径定向工具。
本实用新型解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：
一种超短半径定向工具，包括多个定向短套，所述定向短套两端分别设有一对凸形台和一对凸形槽，其中一凸形台缩口处外侧壁上设有与其同轴心的限位槽，另一凸形台缩口处内侧壁上设有与其同轴心的弧形限位块，其中一凸形槽缩口处两侧的定向短套外壁上设有与凸形槽同轴心的弧形卡槽，另一凸形槽缩口处内侧壁上设有与凸形槽同轴心的弧形限位槽，相邻两个定向短套之间凸形台与凸形槽相互配合，其中一凸形台的限位槽与其中一凸形槽的弧形卡槽通过弧形卡扣固定实现相邻定向短套的连接，另一凸形台的弧形限位块与另一凸形槽(2)的弧形限位槽互相配合实现相邻定向短套的定位固定；
相邻所述定向短套之间接触面均为角度为α的斜面，使得相邻定向短套在外力作用下斜面能够完全贴合，且相邻所述定向短套之间接触面完全贴合后产生的轴向夹角为2α，从而使得若干个定向短套连接后形成的定向工具能实现90°的转动角度。
进一步的，所述定向短套一端的一对凸形台与所述定向短套径向水平面形成正α的夹角，所述定向短套另一端的一对凸形槽与所述定向短套径向水平面形成负α的夹角。
本实用新型的优点和积极效果是：
本实用新型相邻的两个定向短套可以转动一定角度，定向工具弯曲方向与设计井眼轨迹方向一致，工作时，设定好定向工具弯曲方向，施加钻压，定向短套自下而上两两之间转动一定角度，并迫使扭矩传输工具的万向轴沿定向短套转动方向转向，从而使钻头转向并在钻压作用下造斜钻进。
附图说明
以下将结合附图和实施例来对本实用新型的技术方案作进一步的详细描述，但是应当知道，这些附图仅是为解释目的而设计的，因此不作为本实用新型范围的限定。此外，除非特别指出，这些附图仅意在概念性地说明此处描述的结构构造，而不必要依比例进行绘制。
图1为本实用新型实施例提供的超短半径定向工具的结构示意图；
图2为本实用新型实施例提供的超短半径定向工具的定向短套的结构主视图；
图3为图2的左视图；
图4为应用本实施例的超短半径定向工具进行井下作业的结构示意图；
具体实施方式
首先，需要说明的是，以下将以示例方式来具体说明本实用新型的具体结构、特点和优点等，然而所有的描述仅是用来进行说明的，而不应将其理解为对本实用新型形成任何限制。此外，在本文所提及各实施例中予以描述或隐含的任意单个技术特征，或者被显示或隐含在各附图中的任意单个技术特征，仍然可在这些技术特征(或其等同物)之间继续进行任意组合或删减，从而获得可能未在本文中直接提及的本实用新型的更多其他实施例。另外，为了简化图面起见，相同或相类似的技术特征在同一附图中可能仅在一处进行标示。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
下面就结合图1-4来具体说明本实用新型。
如图1-4所示，本实施例提供的一种超短半径定向工具，包括多个定向短套，所述定向短套两端分别设有一对凸形台1和一对凸形槽2，其中一凸形台1缩口处外侧壁上设有与其同轴心的限位槽4，另一凸形台1缩口处内侧壁上设有与其同轴心的弧形限位块3，其中一凸形槽2缩口处两侧的定向短套外壁上设有与凸形槽2同轴心的弧形卡槽5，另一凸形槽2缩口处内侧壁上设有与凸形槽2同轴心的弧形限位槽5-1，相邻两个定向短套之间凸形台1与凸形槽2相互配合，其中一凸形台1的限位槽4与其中一凸形槽2的弧形卡槽5通过弧形卡扣5-9及螺钉5-10固定实现相邻定向短套的连接，另一凸形台1的弧形限位块3与另一凸形槽2的弧形限位槽5-1互相配合实现相邻定向短套的定位固定；
相邻所述定向短套之间接触面均为角度为α的斜面，使得相邻定向短套在外力作用下斜面能够完全贴合，且相邻所述定向短套之间接触面完全贴合后产生的轴向夹角为2α，从而使得若干个定向短套连接后形成的定向工具能实现90°的转动角度。
进一步需要说明的是，所述定向短套一端的一对凸形台1与所述定向短套径向水平面形成正α的夹角，所述定向短套另一端的一对凸形槽2与所述定向短套径向水平面形成负α的夹角，相邻定向短套其余接触面，如图3中的标号为6、7、9、10、11的接触面均为角度为α的斜面，需要说明的是，为了使得相邻定向短套在外力作用下斜面能够完全贴合，不同斜面的α角度正负不完全一致，只要使得两块相邻定向短套连接后形成固定方向倾角2α即可，多个定向短套连接后同向倾斜组成定向工具串15，能实现90°(n×2α＝90°，n为连接定向短套数量)的转动角度，各个斜面的α角度的具体正负情况属于该领域制备过程中的公知常识，本领域技术人员都熟知，在此不再赘述。工作时，通过施加钻压，定向短套自下而上相互之间逐步转动角度2α，引导钻具16沿定向短套转动方向和角度转向，从而使钻头17转向并在钻压作用下造斜钻进，最终实现90°水平钻进。
以上实施例对本实用新型进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例，不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本实用新型的专利涵盖范围之内。
1.一种超短半径定向工具，其特征在于：包括多个定向短套，所述定向短套两端分别设有一对凸形台和一对凸形槽，其中一凸形台缩口处外侧壁上设有与其同轴心的限位槽，另一凸形台缩口处内侧壁上设有与其同轴心的弧形限位块，其中一凸形槽缩口处两侧的定向短套外壁上设有与凸形槽同轴心的弧形卡槽，另一凸形槽缩口处内侧壁上设有与凸形槽同轴心的弧形限位槽，相邻两个定向短套之间凸形台与凸形槽相互配合，其中一凸形台的限位槽与其中一凸形槽的弧形卡槽通过弧形卡扣固定实现相邻定向短套的连接，另一凸形台的弧形限位块与另一凸形槽的弧形限位槽互相配合实现相邻定向短套的定位固定；
相邻所述定向短套之间接触面均为角度为α的斜面，使得相邻定向短套在外力作用下斜面能够完全贴合，且相邻所述定向短套之间接触面完全贴合后产生的轴向夹角为2α，从而使得若干个定向短套连接后形成的定向工具能实现90°的转动角度。
2.根据权利要求1所述的一种超短半径定向工具，其特征在于：所述定向短套一端的一对凸形台与所述定向短套径向水平面形成正α的夹角，所述定向短套另一端的一对凸形槽与所述定向短套径向水平面形成负α的夹角。
技术总结