旋轉導向鉆井工具結構優(yōu)化設計和專用渦輪發(fā)電機研究.pdf

1、隨著油田開發(fā)深井、超深井、大位移井和長距離水平井數量的不斷增加，對旋轉導向鉆井技術的需求日益迫切。旋轉導向鉆井技術的核心是調制式旋轉導向工具。 穩(wěn)定平臺是調制式旋轉導向工具的重要組成部分，其作用是保證在鉆進時不受鉆柱旋轉的影響，對工具工具面角隨鉆實時調控。穩(wěn)定平臺中有一個控制軸，它靠上下渦輪發(fā)電機的電磁力矩驅動，控制工具面角的方位，穩(wěn)定平臺中的控制系統(tǒng)按照指令控制上盤閥高壓孔圓心角的方位，通過液壓分配系統(tǒng)、執(zhí)行機構等實現旋轉導向

2、鉆井的功能。 本文以調制式旋轉導向鉆井工具為研究對象，進行了導向鉆井工具執(zhí)行機構的側向力規(guī)律研究，得出上盤閥高壓孔圓心角、側向力和工具對井壁推靠力的關系式。在此基礎上，進行了下盤閥泥漿孔直徑的尺寸和泥漿的流動特性對工具導向力的影響分析；進行了鉆頭與井壁的接觸軌跡分析；進行了一個和兩個導向塊工作效果異同的分析，并對上盤閥高壓孔圓心角進行了優(yōu)化設計；進行了泥漿排量和渦輪發(fā)電機轉速之間的關系分析；指出了基于泥漿排量和發(fā)電機轉速控制方程