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典型旋轉導向鉆井系統工具

2020-06-09 14:27:26

黑龍江鉆井工具廠家淺析典型旋轉導向鉆井系統工具


旋轉地質自動導向鉆井技術是20世紀90年代初期發展起來的一項鉆井新技術,可以實現井眼軌跡的連續控制,代表了鉆井技術發展的高水平。旋轉導向鉆井技術包括地面監控系統、井下旋轉導向鉆井工具系統和隨鉆測量系統。地面監控系統用來完成旋轉(地質)導向二維建模、定向井水平井剖面設計或修正設計、底部鉆具組合受力分析、井下信號解釋處理、井眼軌跡參數計算等工作。井下旋轉導向鉆井工具系統包括導向裝置、雙向通訊和動力模塊、無磁模塊穩定器等井下工具。隨鉆測量系統包括傳感器模塊、優化旋轉密度儀和動態與壓力模塊等隨鉆地質特性和鉆具特性測量T具。旋轉導向鉆井系統具有以下優點:(1)使用一套鉆具組合完成定向造斜、增斜、穩斜和水平段等各種井段鉆進任務,減少起下鉆更換鉆具組合的時間,提高鉆井時效;(2)能夠實現井眼軌跡的平滑、連續鉆進,及時測量,能提高井眼軌跡控制精度;(3)不會影響井壁的穩定性,減少了造斜肋塊磨損;(4)自動導向控制,靶點井斜角控制并保持在-4-0.2。,A、B靶點縱向距離控制并保持在-4-0.4m之內。目前商業化應用較廣泛的旋轉導向系統有斯倫貝謝的Power Drive、哈里伯頓的Geo—Pilot、貝克休斯的Auto Track等。

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1 斯倫貝謝Power Drive


Power Drive SRD系統主要由測控穩定平臺和偏置執行機構組成。測控穩定平臺內部包括測量傳感器、井下CPU和控制電路,通過上下軸承懸掛于外筒內。整個工具系統在隨鉆柱一起旋轉時,穩定平臺通過控制其兩端的扭矩發生器輸出的扭矩大小,使穩定平臺不隨鉆柱一起旋轉,處于一種隨動穩定狀態(如罔1所示)。


井下導向工作時,穩定平臺控制上盤閥的相對穩定,而隨鉆柱一起旋轉的下盤閥上的液壓孔將依次與上盤閥上的高壓孔接通,鉆柱內部的高壓鉆井液通過該臨時接通的液壓通道進入相關的翼肋支撐液壓腔,在鉆柱內外鉆井液的壓差作用下,翼肋被支出。這樣,隨著鉆柱的旋轉,每個支撐翼肋都將在相同位置支出,從而為鉆頭提供一個側向力,產生導向作用。

2 哈里伯頓的Geo—Pilot


Geo—Pilot旋轉導向系統是由Sperry和JOGMEC(日本石油天然氣和金屬國家股份有限公司)共同開發的。該系統主要由驅動心軸,不旋轉外筒和偏心環偏置機構組成。不旋轉外筒裝有兩個偏心環,一個位于另一個內部,該偏心環總成組成了精細、緊湊經久耐用的計算機控制的偏心單元,兩個偏心環驅動軸偏離鉆具中心,致使鉆頭產生偏斜力,從而實現全部旋轉的導向鉆進


3 貝克休斯的Auto—Track


AutoTrak RCIS系統的井下偏置導向工具南不旋轉外套和旋轉心軸兩大部分通過上下軸承連接形成一可相對轉動的結構。旋轉心軸上接鉆柱,下接鉆頭,起傳遞鉆壓、扭矩和輸送鉆井液的作用。不旋轉外套上設置有井下CPU、控制部分和支撐翼肋。系統是一套集鉆進和隨鉆測量為一體的定向鉆井系統,能夠在旋轉鉆井過程中進行定向造斜鉆進,主要是因為它有一個獨特的非旋轉可調扶正器滑套,此扶正器滑套并非真的不旋轉,只是相對鉆頭驅動軸而言它幾乎是不旋轉,因此在旋轉鉆進過程中,此扶正器滑套可以保持一種相對靜止的狀態,從而保證鉆頭沿著某一特定的方向鉆進。通過液壓可推動活塞分別對3個穩定塊施加不同的壓力,其合力就使鉆具沿某一特定方向偏移,從而在鉆進過程中使鉆頭產生1個側向力,保證鉆頭沿這一方向定向鉆進。


牡丹江瑞泰石油機械有限公司成立于2011年3月,依托牡丹江石油鉆采特色產業基地,通過全體員工的共同努力,現已經發展成為行業內發展和成長性企業之一。公司占地面積10000平方米,建筑面積3000平方米。擁有各種機械設備包括通用、專用機床、數控機床、冷熱加工設備、43臺(套),水、電、汽自成體系。公司現有員工65人,其中工程技術人員、專業管理人員52人,已形成年產3000萬元的加工能力。目前公司為中國石油天然氣集團公司和中國石化集團公司一級網絡成員單位。并通過了ISO9001質量體系認證和美國石油協會的ATP認證。公司主業是為石油工業生產和設計鉆采工具和配件。主要有打撈工具、鉆井工具、修井工具、磨銑工具、固井工具、采油工具七大類,200多個品種,2000多種規格的產品。公司產品遍銷20多個路上石油、海洋石油,并出口伊朗、沙特、卡塔爾、也門、阿聯酋、蘇丹、哈薩克斯坦、委內瑞拉等十幾個國家和地區。

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