一种利用重力信号的井眼轨道遥控控制方法及其装置 本发明涉及一种用于直井、定向井钻井过程中的井眼轨道控制方法及装置，尤其是一种利用重力信号的井眼轨道遥控控制方法及其装置。
在直井和定向钻井过程中，需要对井眼轨道井斜角和方位角进行控制。现有的井眼轨道控制，一般有以下三种方法：
1、采用转盘钻钻具组合，利用经验和力学分析，设计井底钻具组合(BHA)，达到增斜、降斜和稳斜的目的；或使用井下动力钻具。这种转盘钻钻具组合，降斜率较低，且机械钻进慢。例如用于直井降斜和钟摆钻具组合，实际上是一促以牺牲钻压换取质量的消极方法，对日费较高的深井钻井是不合适的。而采用井下动力钻具，为滑动钻进方式，由于施工难度大以及对钻井液净化要求高等因素，导致建井周期长，增加了成本。
2、近年来国外发展的自动闭环控制钻井系统。例如意大利Agip公司和美国Baker Hughes IntecQ公司联合开发的垂直钻井系统SDD。闭环导向钻井系统是机电液一体的高技术产品，生产和使用成本均极高。这些方式还要求配备适当的测量仪器，如单点测斜仪、有线随钻测量仪等。
本发明的目的在于提供一种利用重力信号的井眼轨道遥控控制方法及其装置，可用于钻直井和定向井，它无需使用井下动力钻具而能用转盘驱动定向钻进的井眼轨道控制工具，它能自动完成降斜控制，还能通过简单的变换实现增斜和扭方位控制，它可省去测斜仪器，自动识别工具高边并反馈给地面操作人员。
本发明的目的是这样实现的：一种利用重力信号的井眼轨道遥控控制方法，通过在钻头处安装芯轴与套筒机构，芯轴与套筒机构将泥浆压力传递给一重力信号发生机构的液压油路，液压油路内设有靠重力的作用总处于最低位置控制油路端口开闭的控制阀组，井眼偏斜引起控制阀组动作，重力信号发生机构将该转换后的井眼偏斜信号的动作信号传递给液压系统，压力控制顶持在井眼井壁上地执行机构，在旋转工况下，通过该执行机构的导向块的径向伸缩、顶住井壁，对芯轴与套筒机构连接钻头的下部钻柱产生横向集中力，作用在近钻头处，以控制钻头的偏斜方向，从而调节所钻井眼轨道的井斜和方位。
所述的芯轴与套筒机构之间的相互连接为离合配合，以便在旋转钻井工状下，芯轴与套筒机构分离，芯轴能够带动钻头旋转，而带有执行机构的套筒不转动，在工艺调节状态下，芯轴与套筒机构锁合，便于操作调整执行机构的位置。
所述的液压油路传递的转换了井眼偏斜信号的重力信号可通过一示位机构将执行机构工作状态的反馈信号传递给地面，从而遥控得到工具面的位置。
可通过改变控制阀组通断机能或改变执行机构导向块的布置方式，满足井眼降斜或增斜或扭方位控制作业的不同工艺要求。
一种利用重力信号的井眼轨道遥控控制方法，其最佳操作实施步骤为：
1、将工具下井，开泵，开动转盘，重力信号发生机构利用重力信号检测并转换井眼偏斜信号，并控制液压系统油路通断和油流方向；
2、通过液压系统将井眼偏斜信号传递该执行机构，执行机构控制钻头偏斜和方位。
上述步骤还包括：通过开停泵操作，根据示位机构反馈的工具面方位信号，调整工具面位置。
上述步骤还包括：通过开停泵操作，使芯轴与套筒机构之间的离合机构动作。
一种利用重力信号的井眼轨道遥控控制装置，它由外部的套筒和内部套合的本体组成，本体的中央为贯通孔，套筒和本体上设置有重力信号发生装置、信号传递及执行机构；其中重力信号发生装置的输出端接信号传递及执行机构输入。
所述的套筒和本体之间由离合机构离合连接。
所述的本体上还设有状态示位机构。
所述的重力信号发生装置为设置在套筒和本体之间的环形腔中的控制阀组，环形腔与本体上开设的导通孔连通，阀组由阀芯、复位弹簧构成，阀组的腔体内的阀芯下设置有一滚球。
所述的信号传递及执行机构包括信号传递部分和执行机构部分，其中信号传递部分为设置一组在套筒和本体之间环形腔中内筒上的液压油路，油路的输入端接重力信号发生装置的阀组输出端，信号传递部分油路的输出端接执行机构部分，执行机构部分设置在中部套筒上，由偏心块、翼板和筛板组成，偏心块的两侧设置翼板，翼板上设置筛板，偏心块与翼板中间设置复位弹簧。
所述的离合机构由与本体滑动斜面相贴合的离合活塞、复位弹簧、开设在套筒上的活塞卡槽组成。
所述的状态示位机构由芯体、芯体上的示位活塞组件、示位喷嘴、节流杆组成，其中状态示位机构芯体设置在本体上，活塞腔体分为有杆腔与无杆腔，有杆腔与无杆腔分别装有复位弹簧和限位管，有杆腔与无杆腔的油路通过设置在本体上的环形通槽分别与本体上油路连通。
所述的套筒上设有补偿油腔，在补偿油腔内设有浮动活塞及其弹簧、密封等组件，活塞的外侧设有筛板，活塞的液压油路与信号传递与执行机构的液压系统油路相同。
本发明具有如下优点：
1、本装置接于近钻头处，相当于在近钻头处施加一集中力，可以完成自动降斜、增斜或扭方位控制，可用于直井和定向井作业。
2、本装置在钻井中采用转盘驱动方式，省去导向钻具，简化了组合部件，减少了发生井下事故的可能，同时提高机械钻速。
3、本装置能自动识别工具面高边，并采用正脉冲反馈示位方式告知地面工作人员，示位可靠，可省去测斜仪器，节省了昂贵费用和测斜操作。
4、本装置制造工艺简单，成本低，易于推广普及。
下面结合附图和具体实施方案对本发明做进一步的详细说明。
图1为本发明方法流程图；
图2为本发明的装置构成结构整体示意图；
图3为图2A段结构示意图；
图4为图2B段结构示意图。
参见图1，本发明的方法为一种利用重力信号的井眼轨道遥控控制方法，通过在钻头处安装芯轴与套筒机构，芯轴与套筒机构将泥浆压力传递给一重力信号发生机构的液压油路，液压油路内设有靠重力的作用总处于最低位置控制油路端口开闭的控制阀组，井眼偏斜引起控制阀组动作，重力信号发生机构将该转换后的井眼偏斜信号的动作信号传递给液压系统，压力控制顶持在井眼井壁上的执行机构，在旋转工况下，通过该执行机构的导向块的径向伸缩、顶住井壁，对芯轴与套筒机构连接钻头的下部钻柱产生横向集中力，作用在近钻头处，以控制钻头的偏斜方向，从而调节所钻井眼轨道的井斜和方位。其中芯轴与套筒机构之间的相互连接为离合配合，以便在旋转钻井工状下，芯轴与套筒机构分离，芯轴能够带动钻头旋转，而带有执行机构的套筒不转动，在工艺调节状态下，芯轴与套筒机构锁合，便于操作调整执行机构的位置。另外，液压油路传递的转换了井眼偏斜信号的重力信号可通过一示位机构将执行机构工作状态的反馈信号传递给地面，从而遥控得到工具面的位置。可通过改变控制阀组通断机能或改变执行机构导向块的布置方式，满足井眼降斜或增斜或扭方位控制作业的不同工艺要求。
一种利用重力信号的井眼轨道遥控控制方法，其最佳操作实施步骤为：将工具下井，开泵，开动转盘，重力信号发生机构利用重力信号检测并转换井眼偏斜信号，并控制液压系统油路通断和油流方向；通过液压系统将井眼偏斜信号传递该执行机构，执行机构控制钻头偏斜和方位；通过开停泵操作，使芯轴与套筒机构之间的离合机构动作，根据示位机构反馈的工具面方位信号，调整工具面位置。
按本发明的方法其遥控系统由以下几部分构成：
1、利用重力信号作为控制信号的信号发生机构
目前在井下控制工程中使用的控制信号有钻压、排量、重力、反压差、泥浆泵开停泵时间等。本遥控系统采用重力信号作为信号发生机构的控制信号，利用滚球始终向下方运动的特点，控制环形套筒内的方向控制阀，从而控制液力的传递方向。方向控制阀可借鉴液压换向阀的结构，也可用自行设计的换向阀，用以控制液压油的流向，达到不同的定向工艺要求。用于降斜时，高压油通过方向控制阀进入井眼高边导向块油腔，如本发明的一个实施例-降斜控制系统。用于增斜时，高压油通过方向控制阀进入井眼低边导向块油腔，推动导向块靠压低边井壁，达到增斜目的。当然，通过改变换向阀的通断状态，即改变其通油口的布置，也可使降斜系统成为增斜系统。换向阀可沿周向布置两个，位于一个平面内；也可在环形套筒内布置多个，若用于降斜，可在工具高边处布置多个换向阀，分别控制多个导向块，或仅一个导向块；也可沿钻柱轴线方向布置多个换向阀，控制轴向分布多个导向棱块的径向伸缩。
2、信号传递与执行机构
本系统分为两部分：本体组件和外套筒组件。本体组件与钻头连接并旋转，外套筒组件通过轴承套在本体外面，工作状态下不旋转，信号传递与执行机构位于外套筒组件上，由它给钻头提供导向集中力。执行机构采用导向块-伸缩机构，即通过导向棱块的径向伸缩在钻头附近施加导向集中力。导向块沿外套筒周向的布置方式可根据钻井定向作业要求和结构设计决定。以后文所述的实施例-降斜控制系统为例。本系统方向控制阀和偏心块执行机构的组合可简称阀控液压缸组合(不同于一般的液压控制系统)。本系统的方向控制元件需自行设计，以满足井下工况的特殊需求。降斜控制系统借鉴液压工程里滑阀式换向阀的结构，具有工作可靠、压力损失小的特点，同时巧妙地利用滚球作为控制要素控制换向阀的通断和液流的传递方向，从而实现本系统利用重力信号作为控制信号的遥控方法。阀控液压缸的液压系统可根据需要设计。实施例采用高边控制阀控制位于高边的导向块的伸缩，只有一个液压缸(导向块机构)。
另一实施方案：同时在工具面低边(这里定义导向块所确定的平面为工具面)布置一个液压缸，由低边换向阀控制，当钻柱靠向井眼低边时，导向块回缩。该方案的优点在于，将降斜控制系统变为增斜系统时，只需通过换内套筒改变液力传压通道，将通过高边控制阀的高压油接通低边液压缸，或改变控制阀的通断模式即可，而不用改变导向块的布置。为容纳低压油，应设置低压油腔作为油液的补偿空间，该液压设施或采用浮动活塞，或含有一个弹性元件(胶囊)，用以平衡和感受井眼环空的钻井液压力。高边导向块由液压缸1的活塞驱动径向伸出，由高边控制阀导通高压油；低边导向块由液压缸2的活塞驱动径向回缩，由低边换向阀控制，导向块腔的液压油通过换向阀进入低压油腔。这两种实施例均为单阀-单液压缸结构，这样应沿周向分布多个导向块(相应地，信号发生机构里应根据控制阀的数量放置滚球)，优点在于导向集中力大，工具可靠性高，甚至可根据工艺要求，通过合理布置导向块的周向分布，组成复杂的定向组合(降斜增、减方位，增斜增、减方位)，但在井下不易布置；采用单阀-多缸布置，可仅在周向布置一个(如后文的实施例)或两个缸(在一个平面内布置)，便于布置。
3、状态示位机构
操作人员通过该遥控方式完成识别工具井下工况的变化。如要构成降斜或增斜系统，正常工作状态要求导向块所在平面位于井斜平面(铅垂平面)内，这样导向块提供的导向集中力能最大限度地迫使钻头向井眼低边或高边钻进。而信号发生机构是利用控制阀里的滚球在自由状态下向下死点滚动并在下死点处不动的特点控制换向阀的通断，若在一个平面内仅布置两个换向阀(如实施例)，且导向块也布置在该平面内，定义为工具面，则要求该工具面在工作状态下也要在井斜平面内。对于常规的井下动力钻具，必须用测斜仪器确定工具面方位，甚至用价格昂贵的随钻测量仪器(MWD)。本系统提供的方法可遥控识别工具面高边位置，通过状态示位机构产生的反馈信号，地面操作人员可判断工具面位置。操作人员通过开、停泵，观察地面立管泵压表的压力变化，就可判断工具面位置，然后通过转动钻杆调节工具面，再通过开泵示位，最终使工具面调至井斜平面内。
状态示位机构有正脉冲反馈和负脉冲反馈两种。
正脉冲反馈示位：利用液流流经不同的流道截面造成节流，从而产生不同的压力差，引起立管内的压力增加。这里有几个关键问题，一是确定立管中的压力大小与装置各种工况的对应关系，二是要确定立管中的压力降的量级，一方面便于在面操作人员通过压力表识别出来，另一方面节流产生的压力降又不宜过大，减少压力损失。此种方式的优点在于节流后产生压力降较为明显，容易在地面识别。
负脉冲反馈示位：当开泵后使部分钻井液从钻柱内流向环形空间时，会使泥浆流经钻头的压降减小，而钻头处压降大小直接影响钻台上立管柱中压力的大小，因而可根据地面泵压力表的压降来识别装置工况的变化。这种方式可通过改变与环空相通的旁通孔面积的大小来实现。此方式产生的信号容易与其它噪音混杂(例如，泥浆泄漏)，使钻井液流量损失，而且环空泥浆有大量岩屑。
本发明提供的实施例的示位方式采用正脉冲反馈形式，而且示位机构的液压系统与信号发生机构、信号传递与执行机构相连，保证了示位机构工作可靠
4、离合机构
本系统由两大部分组成，即本体组件和外套筒组件。工作时，外套筒组件上的导向块靠压井壁，使外套筒组件不转动；本体带动钻头旋转。而要调节工具面方位时，本体组件和外套筒组件应连接在一起，没有相对运动，通过停泵时扭动钻杆使导向块调整到合适的方位，这就需要离合机构来控制。离合机构的动作要由操作人员遥控，后文的降斜系统通过地面遥控，开泵、停泵，达到锁定或释放，停泵时锁位，开泵，两大部分脱开，且不会因施加钻压等操作而发生变化。离合(脱挂)机构的形式可有多种。
其遥控信号为加钻压、提钻。工具下入井底后，开泵，外套筒上导向块顶住井壁不动，加钻压心轴下移，将滚球推至外套筒槽内，同时压缩弹簧，此时心轴和外套筒脱开；停转盘，停泵，当钻具组合提离井底，重力作用使外套筒下移，同时弹簧迫使滚球向心轴侧运动，但心轴侧圆槽浅，滚球在两槽中间，将心轴和外套筒挂住。设计时可类似后文的降斜系统，两套机构装在一个平面内，也可沿周向布置多个机构。
本发明提供的遥控方法可满足不同的定向工艺要求，它是这样实现的：
本系统通过改变导向偏心块的布置方式，或者通过改变方向控制阀的通断状态，可以满足不同的工艺要求，用于降斜、增斜或扭方位作业。以本发明的一个具体实施例-降斜控制系统为例。两个方向控制阀布置在一个平面，构成降斜、增斜系统时导向偏心块组件布置在这个平面内，如果要组成增斜系统，可将降斜系统的导向块组件布置在对侧，只需改变液流通道，将通过高边控制阀的高压油引至导向块油腔即可，或者改变控制阀通油口的布置，使工作状态下高边控制阀断开，高压油不能通过，而高边控制阀高压进油口与导向块油腔相通。若用于扭方位时，将导向块组件布置在与方向控制阀平面成90°的平面内，通过实施上述两个措施之一即可实现。
本系统为便于改变内部液流通道，以满足不同的工艺要求，将外套筒组件尽量作成剖分式，钻有内部油路的部件作成几件套筒，相互用定位销定位连接，径向通过联结螺钉与外套筒相联，装有方向控制阀的环形套筒用螺钉与外套筒相联，这样也便于装配。
由于泥浆本身有一定压力，本装置可直接使用高压泥浆作为液力介质，这样系统组成较简单，但泥浆含有固相颗粒，而且信号发生机构通过滚球靠自重在泥浆里的滚动使液力换向，控制精度不高；实施例采用液压油与钻井液相隔离的液压传动系统，也利用泥浆动力，省去液压泵，可发挥液压系统工作性能可靠的特点，滚球在油液里的运动较泥浆容易，可提高工具对井斜、方位的控制精度。
如图2-4所示，本发明为一种利用重力信号的井眼轨道遥控控制方法及其装置。它由外部的套筒10和内部套合的本体1组成，本体1的中央为贯通孔，A套筒和本体1上设置有重力信号发生装置、信号传递及执行机构；其中重力信号发生装置的输出端接信号传递及执行机构输入。套筒10和本体1之间由离合机构离合连接。本体1上还设有状态示位机构。
其中离合机构由与本体1滑动斜面4相贴合的离合活塞6、复位弹簧7、开设在套筒2上的活塞卡槽5组成。它还包括挡板、节流活塞3及挡圈等。节流活塞3及主弹簧9装在上部本体1内，两套离合活塞6、弹簧7装在一个平面内，相互相位角为180度。重力信号换向装置为装在环形套筒里的两个控制阀组，环形套筒由联接螺钉固定在套筒上。中部本体11和套筒之间为环形高压油腔13，上部装有环形套，橡胶垫和环形油塞，环形套由联接螺钉固定在套筒上，环形油塞的内外设有密封圈，在环形套和环形油塞中间装几个橡胶垫。环形套筒下有一圆环形空腔，与套筒之间构成圆环形滚道腔，其内有一定直径的滚球15，在环形套筒一个平面内有两个柱塞孔，阀芯12装于其内，在阀芯12顶部用螺栓联接一个圆板，其下装有弹簧14。在环形套筒与控制阀体对应的部分有一系列油口和油路。
信号传递与执行机构位于套筒10中部。其中重力信号发生装置为设置在套筒10和本体1之间的环形腔中的控制阀组，环形腔与本体1上开设的导通孔8连通，阀组由阀芯12、复位弹簧14构成，阀组的腔体内的阀芯12下设置有一滚球15。信号传递及执行机构包括信号传递部分和执行机构部分，其中信号传递部分为设置一组在套筒10和本体1之间环形腔中内筒上的一系列液压油路，如油路D17、油路E19、油路F20、油路L16。整个油路的输入端连接重力信号发生装置的阀组输出端，由重力信号发生装置的阀组作为控制开关。传递部分的油路输出端至执行机构部分，执行机构部分设置在中部套筒上，由偏心块34、翼板33和筛板35组成，偏心块34的两侧设置翼板33，翼板33上设置筛板35，偏心块34与翼板33中间设置复位弹簧。
信号传递与执行机构还包括补偿油腔，在补偿油腔内设有浮动活塞30及其弹簧31、密封等组件，活塞30的外侧设有筛板29，活塞30的液压油路E19与信号传递与执行机构的液压系统油路相同。
状态示位机构装在中本体1内部柱孔内，由扁形节流芯体28、示位活塞26等组件、示位喷嘴和两个定位环32组成。节流芯体内开设柱塞孔，示位活塞26和示位杆27用螺栓联接，柱塞腔内设置两个弹簧、限位管，活塞腔分为有杆腔24和无杆腔25，活塞端部装有中心钻有通孔的端盖，内部设有密封，示位芯体上开有油路H23、油路G22，对应油路H23、油路G22的未端端口在中部本体1上开有环形槽21，以便在旋转时能够与固定不转的套筒10上油路G、油路D相通。
本装置采用液压油与钻井液相隔离的油压传动系统，这样滚球15在自由状态下在重力作用下向井眼低边下死点方向滚动并在下死点处不动，开泵后，低边重力式方向控制阀阀芯12被滚球15挡住，环形油腔13的高压油不能进入，而高边控制阀阀芯18下行，高压进油口打开，环形油腔13的高压油通过高边控制阀18、及相应的液压油路进入偏心块34油腔，推动偏心块34径向伸出，此时开动转盘，本体1带动钻头旋转，同时偏心块34顶压井壁，迫使钻头偏向井眼一边切削岩石，从而完成降斜作业。
下面进一步详细说明本装置的原理及工作情况：
本装置由本体部分和外套筒组件构成，两部分之间用轴承联接，这样在工作状态下，本体1带动钻头旋转，套筒10组件不转动。现在定义外套筒上偏心块34所在的平面为工具面，本装置要求在工作状态下工具面位于井斜平面(铅垂平面)内，而且偏心块34应位于井眼高边位置，这样偏心块34始终顶住高边井壁，确保钻头始终向井斜下边方向钻进。但工具下井后，工具面不一定在井斜平面内且位于井眼高边处，故需要通过状态示位机构产生的反馈信号来判断，然后由地面操作人员进行调节，即扭动钻杆。离合机构的作用在于开泵工作时，本体1和套筒10组件分离，本体1转动，外套筒10组件不动，当停泵时，本体1和套筒10组件锁定，然后通过扭动钻杆来调节工具面。因此，本装置有三种状态：
1、工具面位于井斜平面内，且偏心块34处于井眼高边，正常工作状态：此时开泵，高压泥浆通过本体1上的中孔A及导通孔8推动环形油塞11，挤压环形油腔高压油；高边控制阀18的阀芯12下行，高压进油口打开，环形油腔高压油通过油路F20推动偏心块34径向伸出；阀芯12下油通过油路E19至低压补偿油腔，至泥浆环空，从而调节油路压力；工具的低边方向控制阀阀芯12下行，遇滚球15受阻且压住滚球15，油路L不通，油路D相通；低边控制阀阀芯12下油推动低边低压补偿油腔，至泥浆环空；
此状态示位机构动作：高边控制阀18打开，油路G相通；环形油腔高压油通过油路G22示位活塞回缩；此时示位活塞节流杆27离开示位喷嘴，产生的压降最小。
离合机构：根据操作要求，开泵，本体1和套筒10组件脱开，本体1带动钻头转动，套筒10组件不动；停泵，将本体1与套筒10组件锁定。离合机构有两种工作状态：锁定、释放。由开泵、停泵，将本体1与套筒10组件锁定或释放。离合机构中离合活塞6所在平面与偏心块34平面成90度相位布置。
开泵：前端的节流活塞3上产生压力降，下行，离合活塞6在弹簧7作用下从卡槽5中回缩，本体1与套筒10组件释放，离合活塞6沿节流活塞3斜面4滑动，节流活塞3压缩主弹簧9至下行程，开泵时维持此状态，离合活塞6受斜面4的约束不能外伸；停泵，节流活塞3上行，推动离合活塞6外伸，同时，操作人员稍扭动钻杆，帮助离合活塞6未端伸入卡槽5，锁定。
2、偏心块34所在工具面位于井斜平面内，但偏心块34位于井眼低边处。此时方向控制阀阀处于低边处，阀处于高边处，滚球15落于井眼低边下死点。此时开泵，高边控制阀18阀芯下行，打开，环形油腔13高压油通过油路推动示位活塞26外伸；此时，示位活塞26深入喷嘴，至一定行程，由此产生的压降最大。这时要停泵，离合机构又处于锁定状态，扭动钻杆调节，转动180度左右，再次开泵，若此时地面立管压力反馈的压力降为最小(较状态2下降1.8-2Mpa左右)，说明处于正常工作状态。
3、当偏心块34所在工具面不在井斜平面内，而滚球15在自由状态下始终朝向下方运动，即在井斜平面(铅垂平面)上井眼最低点处不动。此时开泵，两边控制阀阀芯12均下行到底，控制阀高压油进口打开。此时，示位活塞26有杆腔和无杆腔均接通高压油，经短暂的动态过程后，示位活塞26维持安装时的位置，即示位活塞26上的节流杆27伸入示位喷嘴一定长度，产生较大压降，说明不在正常工作状态，这时可停泵，离合机构将本体1和套筒10组件锁定，工作人员扭动钻杆进行调节，再次开泵，离合装置释放，若此时地面立管反馈的压力减到最小(较状态3下降1.5Mpa左右)，表明工具面高边已调节好，处于正常工作状态，可开动转盘，降斜钻进。
以上为本装置的三种状态，通过开泵、停泵操作，由状态示位机构在地面立管产生的反馈压差的不同量值，地面工作人员可很容易地判断工具面位置，然后在通过停泵，离合机构锁定，工作人员扭动钻杆，最终可使偏心块调整到井斜平面(铅垂平面)内，而且偏心块处于井眼高边位置，达到正常工作状态。
为承受外套筒组件重量，以及起下钻时防止井壁破坏外套筒组件，上、下部分本体结构上在紧靠外套筒组件端面处有两个台阶结构，下本体台阶面为耐磨精料。
上述的井眼轨道控制装置组成一根2.5m左右的短节，接在钻柱近钻头处，如果与常规钟摆组合结合，组成的降斜控制系统就可用于直井降斜作业。由于利用重力信号感知井斜角有较高的灵敏度，可用于井斜角较小的降斜场合。由于无需使用井下动力钻具，而且在转盘驱动方式下钻进，能够在地层造斜力较大的高陡结构中高效快速地完成垂直钻井作业。
上述为本发明主要技术方案，但是依据该技术构思，本装置还可用于增斜，扭方位等作业。例如用于增斜时，将偏心块置于同一平面内的对侧；用于扭方位时，将偏心块位置旋转90度，置于成90度角的平面内，就可以完成相应的作业，这些均应属于同一技术构思下的变换，均属本发明的保护范围内。