本文關(guān)鍵詞：轉(zhuǎn)盤調(diào)控鉆柱工具面的工作力學(xué)研究

  更多相關(guān)文章： 電動(dòng)轉(zhuǎn)盤 正反交替控制 工具面 工具面角 摩阻扭矩模型

【摘要】：在進(jìn)行鉆井過程中,預(yù)設(shè)計(jì)井眼軌跡與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)鉆軌跡有一定的差別,特別是當(dāng)實(shí)鉆軌跡偏離預(yù)設(shè)井眼軌跡較大時(shí),需要轉(zhuǎn)盤調(diào)控工具面角度。并且這種偏離越早發(fā)現(xiàn),調(diào)整工具面就越簡單。再者,當(dāng)井眼內(nèi)部不干凈,或者井下黏滯力較大時(shí)容易造成托壓現(xiàn)象,井底托壓會(huì)使工具面調(diào)控難度加大。轉(zhuǎn)盤調(diào)控鉆柱進(jìn)行正反交替轉(zhuǎn)動(dòng)可有效減小井底托壓現(xiàn)象,消除托壓現(xiàn)象后,易于轉(zhuǎn)盤調(diào)控調(diào)整工具面。電動(dòng)轉(zhuǎn)盤的基本控制功能是在鉆井過程中實(shí)現(xiàn)安全鉆井的最基本功能。主要是實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)盤的基本控制,包括轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速控制、正反交替控制、以及基于調(diào)節(jié)鉆柱工具面角度的定向控制。電動(dòng)轉(zhuǎn)盤的扭矩控制功能是,其檢測(cè)扭矩傳感器傳輸信號(hào)并實(shí)時(shí)反饋調(diào)節(jié)控制鉆井過程中轉(zhuǎn)盤自身扭矩,防止鉆井井下托壓問題時(shí)扭矩過大以及地面電機(jī)輸出扭矩過大而造成鉆井事故,影響鉆井有效順利的進(jìn)行。另外,調(diào)節(jié)扭矩的過程中屬于負(fù)反饋調(diào)節(jié)控制。本文根據(jù)電動(dòng)轉(zhuǎn)盤的功能特性,建立了鉆井工況中各個(gè)分段受力摩阻扭矩模型,并且根據(jù)各分段模型的特點(diǎn)建立了井下整體管柱受力模型的基本計(jì)算方程,討論了在轉(zhuǎn)盤調(diào)控時(shí)管柱在反轉(zhuǎn)情況下的受力情況,并通過實(shí)測(cè)井下數(shù)據(jù)對(duì)建立的模型進(jìn)行了分析與驗(yàn)證。由于不同井對(duì)應(yīng)的地質(zhì)結(jié)構(gòu)不同,以本文中XJ24#所處地域條件為例,其摩阻系數(shù)在0.15-0.3之間,分別通過取摩阻系數(shù)0.2、0.25、0.3利用所建的模型對(duì)摩阻扭矩與轉(zhuǎn)盤扭矩結(jié)果進(jìn)行預(yù)測(cè)。通過對(duì)整個(gè)井建立的摩阻扭矩模型,對(duì)井段進(jìn)行鉆井摩阻扭矩預(yù)測(cè),通過預(yù)測(cè)的摩阻扭矩等工作力學(xué)的研究對(duì)井下工具面調(diào)控提供力學(xué)研究基礎(chǔ)。
【學(xué)位授予單位】：長江大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TE921.2

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本文編號(hào)：1272085