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典型旋转导向钻井系统工具

2020-06-09 14:27:26

黑龙江钻井工具厂家浅析典型旋转导向钻井系统工具


旋转地质自动导向钻井技术是20世纪90年代初期发展起来的一项钻井新技术,可以实现井眼轨迹的连续控制,代表了钻井技术发展的高水平。旋转导向钻井技术包括地面监控系统、井下旋转导向钻井工具系统和随钻测量系统。地面监控系统用来完成旋转(地质)导向二维建模、定向井水平井剖面设计或修正设计、底部钻具组合受力分析、井下信号解释处理、井眼轨迹参数计算等工作。井下旋转导向钻井工具系统包括导向装置、双向通讯和动力模块、无磁模块稳定器等井下工具。随钻测量系统包括传感器模块、优化旋转密度仪和动态与压力模块等随钻地质特性和钻具特性测量T具。旋转导向钻井系统具有以下优点:(1)使用一套钻具组合完成定向造斜、增斜、稳斜和水平段等各种井段钻进任务,减少起下钻更换钻具组合的时间,提高钻井时效;(2)能够实现井眼轨迹的平滑、连续钻进,及时测量,能提高井眼轨迹控制精度;(3)不会影响井壁的稳定性,减少了造斜肋块磨损;(4)自动导向控制,靶点井斜角控制并保持在-4-0.2。,A、B靶点纵向距离控制并保持在-4-0.4m之内。目前商业化应用较广泛的旋转导向系统有斯伦贝谢的Power Drive、哈里伯顿的Geo—Pilot、贝克休斯的Auto Track等。

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1 斯伦贝谢Power Drive


Power Drive SRD系统主要由测控稳定平台和偏置执行机构组成。测控稳定平台内部包括测量传感器、井下CPU和控制电路,通过上下轴承悬挂于外筒内。整个工具系统在随钻柱一起旋转时,稳定平台通过控制其两端的扭矩发生器输出的扭矩大小,使稳定平台不随钻柱一起旋转,处于一种随动稳定状态(如罔1所示)。


井下导向工作时,稳定平台控制上盘阀的相对稳定,而随钻柱一起旋转的下盘阀上的液压孔将依次与上盘阀上的高压孔接通,钻柱内部的高压钻井液通过该临时接通的液压通道进入相关的翼肋支撑液压腔,在钻柱内外钻井液的压差作用下,翼肋被支出。这样,随着钻柱的旋转,每个支撑翼肋都将在相同位置支出,从而为钻头提供一个侧向力,产生导向作用。

2 哈里伯顿的Geo—Pilot


Geo—Pilot旋转导向系统是由Sperry和JOGMEC(日本石油天然气和金属国家股份有限公司)共同开发的。该系统主要由驱动心轴,不旋转外筒和偏心环偏置机构组成。不旋转外筒装有两个偏心环,一个位于另一个内部,该偏心环总成组成了精细、紧凑经久耐用的计算机控制的偏心单元,两个偏心环驱动轴偏离钻具中心,致使钻头产生偏斜力,从而实现全部旋转的导向钻进


3 贝克休斯的Auto—Track


AutoTrak RCIS系统的井下偏置导向工具南不旋转外套和旋转心轴两大部分通过上下轴承连接形成一可相对转动的结构。旋转心轴上接钻柱,下接钻头,起传递钻压、扭矩和输送钻井液的作用。不旋转外套上设置有井下CPU、控制部分和支撑翼肋。系统是一套集钻进和随钻测量为一体的定向钻井系统,能够在旋转钻井过程中进行定向造斜钻进,主要是因为它有一个独特的非旋转可调扶正器滑套,此扶正器滑套并非真的不旋转,只是相对钻头驱动轴而言它几乎是不旋转,因此在旋转钻进过程中,此扶正器滑套可以保持一种相对静止的状态,从而保证钻头沿着某一特定的方向钻进。通过液压可推动活塞分别对3个稳定块施加不同的压力,其合力就使钻具沿某一特定方向偏移,从而在钻进过程中使钻头产生1个侧向力,保证钻头沿这一方向定向钻进。


牡丹江瑞泰石油机械有限公司成立于2011年3月,依托牡丹江石油钻采特色产业基地,通过全体员工的共同努力,现已经发展成为行业内发展和成长性企业之一。公司占地面积10000平方米,建筑面积3000平方米。拥有各种机械设备包括通用、专用机床、数控机床、冷热加工设备、43台(套),水、电、汽自成体系。公司现有员工65人,其中工程技术人员、专业管理人员52人,已形成年产3000万元的加工能力。目前公司为中国石油天然气集团公司和中国石化集团公司一级网络成员单位。并通过了ISO9001质量体系认证和美国石油协会的ATP认证。公司主业是为石油工业生产和设计钻采工具和配件。主要有打捞工具、钻井工具、修井工具、磨铣工具、固井工具、采油工具七大类,200多个品种,2000多种规格的产品。公司产品遍销20多个路上石油、海洋石油,并出口伊朗、沙特、卡塔尔、也门、阿联酋、苏丹、哈萨克斯坦、委内瑞拉等十几个国家和地区。

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