本文選題：指向式 + 旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井工具　； 參考：《中國石油大學(xué)(華東)》2015年碩士論文

【摘要】：隨著鉆井地質(zhì)條件的日趨惡劣和石油鉆探技術(shù)的不斷發(fā)展,旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井技術(shù)作為一項(xiàng)尖端自動(dòng)化鉆井技術(shù)變得日益重要,它代表著當(dāng)今世界鉆井技術(shù)發(fā)展的最高水平。本文首先介紹了目前存在的導(dǎo)向鉆井技術(shù)——滑動(dòng)導(dǎo)向鉆井技術(shù)和旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井技術(shù),分析了兩種導(dǎo)向鉆井技術(shù)的工作原理及其優(yōu)缺點(diǎn),同時(shí)介紹了旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井工具的工作原理以及國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀。其次,在深入研究國外先進(jìn)旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井技術(shù)的基礎(chǔ)上,對自主研發(fā)動(dòng)態(tài)指向式旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井工具模型的穩(wěn)定平臺(tái)和導(dǎo)向偏置機(jī)構(gòu)的工作原理進(jìn)行介紹,同時(shí)簡要說明了定向鉆井中常見的幾何參數(shù)和旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井模型的其他參數(shù)及其測控方法,介紹了旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井工具系統(tǒng)采用的導(dǎo)向軌跡控制方法和導(dǎo)向偏置機(jī)構(gòu)的控制方法。第三,對導(dǎo)向偏置機(jī)構(gòu)控制系統(tǒng)進(jìn)行建模,主要包括對永磁同步電機(jī)進(jìn)行建模,通過坐標(biāo)變換得到在dq坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型及其傳遞函數(shù),同時(shí)建立驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型,利用偏差解耦控制消除直軸電流和交軸電流之間的耦合。接著,計(jì)算控制系統(tǒng)所需的各種參數(shù),采用頻率特性法對工具面角控制系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)。然后,對設(shè)計(jì)的工具面角控制系統(tǒng)進(jìn)行仿真,并與實(shí)際模型測試結(jié)果對比分析。最后進(jìn)行總結(jié)分析,為動(dòng)態(tài)指向式旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井工具的下一步研究奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。開展對動(dòng)態(tài)指向式旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井技術(shù)的攻關(guān)研究,研究具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井系統(tǒng)具有重大而深遠(yuǎn)的意義。
[Abstract]:With the worsening of drilling geological conditions and the continuous development of oil drilling technology, rotary steering drilling technology as a cutting-edge automatic drilling technology has become increasingly important, it represents the highest level of drilling technology development in the world. This paper first introduces the existing steering drilling technology, sliding steering drilling technology and rotary steering drilling technology, and analyzes the working principle, advantages and disadvantages of the two steering drilling technologies. At the same time, the working principle of rotary steering drilling tool and its development at home and abroad are introduced. Secondly, on the basis of deeply studying the advanced rotary steering drilling technology abroad, the working principle of the stable platform and the steering bias mechanism of the dynamic directional rotary steering drilling tool model is introduced. At the same time, the common geometric parameters in directional drilling and other parameters of rotary steering drilling model as well as their measurement and control methods are briefly described. The guide trajectory control method and the control method of steering bias mechanism used in rotary steering drilling tool system are introduced. Thirdly, modeling the control system of the steering bias mechanism, including modeling the permanent magnet synchronous motor (PMSM), obtaining the mathematical model and its transfer function in the DQ coordinate system by coordinate transformation, and establishing the mathematical model of the driving system at the same time. The deviation decoupling control is used to eliminate the coupling between the straight axis current and the cross axis current. Then, the parameters of the control system are calculated, and the tool angle control system is designed by frequency characteristic method. Then, the tool angle control system is simulated and compared with the actual model test results. Finally, the summary and analysis are carried out, which lays a solid foundation for the further research of dynamic directional rotary steering drilling tools. It is of great significance to study the rotary steering drilling system with independent intellectual property right.
【學(xué)位授予單位】：中國石油大學(xué)(華東)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TE921.2

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：1952258