基于偏重原理的旋轉導向鉆井系統(tǒng)控制機構的設計與計算
發(fā)布時間:2021-10-12 12:18
隨著低滲透油藏、海洋油氣藏、煤層氣,頁巖氣及非常規(guī)油氣的勘探與開發(fā),在世界范圍內(nèi)水平井、大位移井、分支井等復雜井蓬勃發(fā)展,常規(guī)鉆井技術難以滿足需要,必須依靠先進的導向技術才能保證井眼軌跡的精確鉆進。旋轉導向鉆井技術代表著世界先進的鉆井技術發(fā)展方向,具有提高鉆速、降低摩阻和卡鉆風險、清潔井眼、提供高質量的井眼和降低鉆井成本等諸多優(yōu)點。為了打破國外對旋轉導向鉆井技術的長期壟斷,提高國內(nèi)鉆井在國際市場中的競爭力,對旋轉導向鉆井工具的研究與攻關。本論文綜述了國際上已經(jīng)商業(yè)化應用的三種旋轉導向鉆井系統(tǒng),詳細分析了各系統(tǒng)的工作方式和控制方式。綜合國內(nèi)外研究,在Power Drive導向鉆井系統(tǒng)和偏重原理的基礎上,文章提出了一種三盤閥控制的旋轉導向鉆井系統(tǒng)控制機構。并結合CAD、Solidworks軟件在給出控制機構整體設計和工作原理的基礎上,針對驅動中盤閥回轉的偏重塊的形狀尺寸等進行了優(yōu)化計算以及材料的優(yōu)選。然后分析了步進電機對上盤閥的控制,從而實現(xiàn)導向工具增、降斜,扭方位的目的。
【文章來源】:西安石油大學陜西省
【文章頁數(shù)】:63 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
旋轉導向鉆井工具導向方式示意圖
2.5.1.1 系統(tǒng)組成該系統(tǒng)主要由驅動心軸、不旋轉外筒、上下軸承、偏心環(huán)偏置機構、近鉆頭穩(wěn)定器、控制電路和傳感器等組成。其偏心環(huán)偏置機構由外偏心環(huán),內(nèi)偏心環(huán)及各自的偏置驅動機構組成,偏置驅動機構主要由歐式連軸節(jié),減速機構及離合器等組成( 如圖 2-4 所示) 。
圖 2-5Geo-PilotTM工作原理示意圖在外殼中間是偏置系統(tǒng)的核心部件——偏心裝置,偏心裝置由兩個獨立的偏心環(huán)組成。當兩個偏心環(huán)的偏心方向一致時(見圖 2-6),驅動軸的彎曲幅度最大(導向能力也達到最強),此時造斜能力最強。而當兩個偏心環(huán)的偏心方向正好相反時,驅動軸不發(fā)生
【參考文獻】:
期刊論文
[1]推靠式和指向式旋轉導向工具的造斜性能研究[J]. 鄭德帥,高德利,馮江鵬,張洪寶. 石油鉆采工藝. 2011(06)
[2]試論影響鉆具腐蝕的因素及策略研究[J]. 郭林,李茂國. 中國石油和化工標準與質量. 2011(02)
[3]鉆具腐蝕與鉆井液控制概述[J]. 葛煉. 鉆采工藝. 2010(S1)
[4]旋轉導向鉆井技術研究新進展[J]. 熊繼有,溫杰文,榮繼光,李宬曉. 天然氣工業(yè). 2010(04)
[5]旋轉導向鉆井工具系統(tǒng)的研究及應用[J]. 姜偉,蔣世全,盛利民,付新生,陳平. 石油鉆采工藝. 2008(05)
[6]機械式自動垂直鉆井工具的研制[J]. 韓來聚,倪紅堅,趙金海,劉志和,吳仲華. 石油學報. 2008(05)
[7]可控偏心器旋轉導向鉆井工具研制與現(xiàn)場試驗[J]. 李漢興,姜偉,蔣世全,傅鑫生,徐黔斌. 石油機械. 2007(09)
[8]旋轉導向鉆井工具導向執(zhí)行機構設計[J]. 閆文輝,彭勇. 天然氣工業(yè). 2006(11)
[9]旋轉導向鉆井技術發(fā)展現(xiàn)狀及展望[J]. 肖仕紅,梁政. 石油機械. 2006(04)
[10]旋轉導向鉆井工具的研制原理[J]. 閆文輝,彭勇,張紹槐. 石油學報. 2005(05)
碩士論文
[1]長水平段水平井旋轉造斜鉆井工具研究[D]. 楊鵬.西安石油大學 2013
[2]旋轉導向鉆井工具穩(wěn)定平臺控制理論與方法研究[D]. 李耀東.西安石油大學 2012
[3]旋轉導向鉆井穩(wěn)定平臺控制對象的神經(jīng)網(wǎng)絡模型辨識研究[D]. 葛蕾.西安石油大學 2010
[4]旋轉導向鉆井系統(tǒng)執(zhí)行機構關鍵技術研究[D]. 王衛(wèi).中國石油大學 2010
[5]步進電機定位控制技術的研究[D]. 周艷秋.大連交通大學 2009
本文編號:3432565
【文章來源】:西安石油大學陜西省
【文章頁數(shù)】:63 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
旋轉導向鉆井工具導向方式示意圖
2.5.1.1 系統(tǒng)組成該系統(tǒng)主要由驅動心軸、不旋轉外筒、上下軸承、偏心環(huán)偏置機構、近鉆頭穩(wěn)定器、控制電路和傳感器等組成。其偏心環(huán)偏置機構由外偏心環(huán),內(nèi)偏心環(huán)及各自的偏置驅動機構組成,偏置驅動機構主要由歐式連軸節(jié),減速機構及離合器等組成( 如圖 2-4 所示) 。
圖 2-5Geo-PilotTM工作原理示意圖在外殼中間是偏置系統(tǒng)的核心部件——偏心裝置,偏心裝置由兩個獨立的偏心環(huán)組成。當兩個偏心環(huán)的偏心方向一致時(見圖 2-6),驅動軸的彎曲幅度最大(導向能力也達到最強),此時造斜能力最強。而當兩個偏心環(huán)的偏心方向正好相反時,驅動軸不發(fā)生
【參考文獻】:
期刊論文
[1]推靠式和指向式旋轉導向工具的造斜性能研究[J]. 鄭德帥,高德利,馮江鵬,張洪寶. 石油鉆采工藝. 2011(06)
[2]試論影響鉆具腐蝕的因素及策略研究[J]. 郭林,李茂國. 中國石油和化工標準與質量. 2011(02)
[3]鉆具腐蝕與鉆井液控制概述[J]. 葛煉. 鉆采工藝. 2010(S1)
[4]旋轉導向鉆井技術研究新進展[J]. 熊繼有,溫杰文,榮繼光,李宬曉. 天然氣工業(yè). 2010(04)
[5]旋轉導向鉆井工具系統(tǒng)的研究及應用[J]. 姜偉,蔣世全,盛利民,付新生,陳平. 石油鉆采工藝. 2008(05)
[6]機械式自動垂直鉆井工具的研制[J]. 韓來聚,倪紅堅,趙金海,劉志和,吳仲華. 石油學報. 2008(05)
[7]可控偏心器旋轉導向鉆井工具研制與現(xiàn)場試驗[J]. 李漢興,姜偉,蔣世全,傅鑫生,徐黔斌. 石油機械. 2007(09)
[8]旋轉導向鉆井工具導向執(zhí)行機構設計[J]. 閆文輝,彭勇. 天然氣工業(yè). 2006(11)
[9]旋轉導向鉆井技術發(fā)展現(xiàn)狀及展望[J]. 肖仕紅,梁政. 石油機械. 2006(04)
[10]旋轉導向鉆井工具的研制原理[J]. 閆文輝,彭勇,張紹槐. 石油學報. 2005(05)
碩士論文
[1]長水平段水平井旋轉造斜鉆井工具研究[D]. 楊鵬.西安石油大學 2013
[2]旋轉導向鉆井工具穩(wěn)定平臺控制理論與方法研究[D]. 李耀東.西安石油大學 2012
[3]旋轉導向鉆井穩(wěn)定平臺控制對象的神經(jīng)網(wǎng)絡模型辨識研究[D]. 葛蕾.西安石油大學 2010
[4]旋轉導向鉆井系統(tǒng)執(zhí)行機構關鍵技術研究[D]. 王衛(wèi).中國石油大學 2010
[5]步進電機定位控制技術的研究[D]. 周艷秋.大連交通大學 2009
本文編號:3432565
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