1.一种复杂地质环境下空间姿态自适应智能靶向钻具系统,其特征在于,包括靶向钻头、钻具主体、测量模块与控制模块;
所述钻具主体包括从下至上依次同轴相连的偏心短节、无磁钻杆、驱动控制钻杆和原位探测仪器安装钻杆;
所述靶向钻头设在所述偏心短节的端部,且所述靶向钻头在所述偏心短节的端部具有回转的行程;
所述靶向钻头具有直推钻进状态和纠偏状态:
当所述靶向钻头处于所述直推钻进状态时,所述靶向钻头与所述钻具主体同轴;
当所述靶向钻头处于所述纠偏状态时,所述靶向钻头的轴线与所述钻具主体的轴线具有夹角;
所述测量模块设在所述无磁钻杆内,以用于监测所述靶向钻头的姿态参数;
所述控制模块设在所述驱动控制钻杆内,且所述控制模块与所述靶向钻头传动相连,以用于控制驱动所述靶向钻头在小范围内进行低速回转,实现所述靶向钻头在所述直推钻进状态和所述纠偏状态间切换;
所述原位探测仪器安装钻杆上设有能够安装污染物原位探测设备的装配结构。
2.根据权利要求1所述的复杂地质环境下空间姿态自适应智能靶向钻具系统,其特征在于,还包括:在线监测系统,设在所述钻具主体上或设在钻具主体外,以用于实时显示、存储和管理所述靶向钻头的姿态参数、判断所述靶向钻头的运动状态、设置所述控制模块的驱动控制参数。
3.根据权利要求2所述的复杂地质环境下空间姿态自适应智能靶向钻具系统,其特征在于,还包括连接系统,所述测量模块、所述靶向钻头、所述连接系统在所述控制模块的驱动下一致性回转。
4.根据权利要求3所述的复杂地质环境下空间姿态自适应智能靶向钻具系统,其特征在于,所述连接系统包括联轴器与万向节,所述测量模块包括钻具姿态传感器与无磁固定装置;
所述无磁固定装置同轴设在所述无磁钻杆内,且所述无磁固定装置的外壁与所述无磁钻杆的内壁转动配合;
所述无磁固定装置的上端通过所述联轴器与所述控制模块的旋转输出端相连,所述无磁固定装置的下端通过所述万向节直接与所述靶向钻头相连,属于近钻头测量;
所述钻具姿态传感器通过无磁螺丝固定设在所述无磁固定装置的中间位置,以用于监测所述靶向钻头的姿态参数。
5.根据权利要求4所述的复杂地质环境下空间姿态自适应智能靶向钻具系统,其特征在于,还包括靶向钻头驱动轴;
所述靶向钻头驱动轴的第一端固定连接在所述靶向钻头的顶部,所述靶向钻头驱动轴的第二端穿过所述偏心短节的端部后与所述万向节相连,且所述靶向钻头驱动轴与所述偏心短节转动配合;
所述靶向钻头驱动轴的长度方向与所述钻具主体的轴线具有夹角。
6.根据权利要求4或5所述的复杂地质环境下空间姿态自适应智能靶向钻具系统,其特征在于,所述控制模块包括减速机、电机和驱动器;
所述电机、所述减速机均固定设在所述驱动控制钻杆内,且所述电机的输出端与所述减速机的输入端同轴相连,所述减速机的输出端与所述联轴器相连;
所述驱动器设在所述钻具主体外,且分别与所述电机、所述在线监测系统电连接,以用于接收控制指令并发出电脉冲信号以控制所述电机的动作。
7.根据权利要求1至5任一项所述的复杂地质环境下空间姿态自适应智能靶向钻具系统,其特征在于,所述靶向钻头的顶部与所述偏心短节的端部接触配合,且所述靶向钻头与所述偏心短节间的配合面为楔形面。
8.根据权利要求1至5任一项所述的复杂地质环境下空间姿态自适应智能靶向钻具系统,其特征在于,所述偏心短节的端部设有位移槽,所述靶向钻头的顶部设有与所述位移槽配置的位移控制装置;
所述位移控制装置与所述位移槽滑动配合:
当所述位移控制装置滑至所述位移槽起始端时,所述靶向钻头处于所述直推钻进状态;
当所述位移控制装置滑至所述位移槽的中间位置时,所述靶向钻头处于所述纠偏状态,且此时纠偏幅度最大。