旋轉(zhuǎn)導向鉆井控制理論研究及工具結(jié)構(gòu)優(yōu)化設計.pdf

1、隨著油氣田勘探開發(fā)的不斷深入和發(fā)展，勘探開發(fā)向復雜地區(qū)、面向深層和低壓低滲儲層的發(fā)展，對鉆水平井、大位移井等的井眼軌跡控制提出了更高的要求，解決的趨勢是使用閉環(huán)鉆井技術(shù)。閉環(huán)鉆井技術(shù)是提高鉆井效率、降低鉆井成本、增強鉆井能力的關鍵。旋轉(zhuǎn)導向鉆井技術(shù)就是基于以上實際情況發(fā)展起來的一門閉環(huán)鉆井新技術(shù)，它的核心是旋轉(zhuǎn)導向鉆井工具。這種工具使閉環(huán)系統(tǒng)在各種環(huán)境下自行導向、自行優(yōu)化，確保以最高的效率、最優(yōu)的質(zhì)量完成設計井眼軌跡或?qū)崟r設計井眼軌跡。

2、 本論文以調(diào)制式旋轉(zhuǎn)導向鉆井工具為研究對象，主要開展以下方面的研究： (1)基于選擇好的控制方法，根據(jù)物理、力學規(guī)律對整個控制系統(tǒng)進行簡化，并建立系統(tǒng)的控制模型，利用仿真軟件對以上模型進行仿真分析。 (2)分析導向鉆井工具執(zhí)行機構(gòu)的側(cè)向力規(guī)律，進而推導出上盤閥高壓孔圓心角、側(cè)向力和工具推靠力的關系式。然后進一步推導出盤閥泥漿通道的數(shù)量對導向力的影響，結(jié)合實際工況、材料力學特性對結(jié)果進行分析。 (3)基于調(diào)