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旋转导向钻井技术应用研究及其进展 被引量：58
1
作者 姜伟 蒋世全 +1 位作者 付鑫生 陈平 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第4期75-79,共5页
旋转导向钻井技术随着油气田开发过程中人们对于钻井井眼轨迹的新要求应运而生。中国对该项技术的研究始于"九五"期间,到"十一五"期间便完成了旋转导向钻井系统工程化的研究,最终形成了一套旋转导向钻井工具系统。2... 旋转导向钻井技术随着油气田开发过程中人们对于钻井井眼轨迹的新要求应运而生。中国对该项技术的研究始于"九五"期间,到"十一五"期间便完成了旋转导向钻井系统工程化的研究,最终形成了一套旋转导向钻井工具系统。2009—2012年,在甘肃、四川、渤海油田等区域进行了20余次不同类型的井眼轨迹控制实钻试验,该系统已基本实现了地层参数测量、工程参数测量、定向井井眼轨迹测量和控制、信号脉冲反馈及收发等4项功能,试验最大造斜能力为6.73°/30m,达到了预期的目标和设计要求。在3大关键技术方面取得了突破:①从井下工具的测控原理到方法上取得了突破;②在定位总成的设计原理和技术上取得了突破;③在偏心稳定器获得尽可能大的侧向力的研究和设计上取得了突破。今后还将把工具的长期稳定运行和轨迹控制精度作为重点试验内容,以期尽快实现其在钻井工程中的实用化目标。 展开更多
关键词 旋转导向 钻井技术 偏心稳定器 工具系统研制 钻井试验 稳定运行 轨迹控制精度 实用化
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旋转导向钻井偏心稳定器横向振动研究 被引量：9
2
作者 姜伟 《中国海上油气（工程）》 2006年第5期330-333,共4页
旋转导向钻井偏心稳定器横向振动研究是国家863“可控（闭环）三维轨迹钻井技术”课题研究的部分内容。选取偏心稳定器的心轴作为研究对象，以偏心稳定器心轴连续梁系统的横向振动模型受力分析为基础，根据课题研究中所设计的心轴结构... 旋转导向钻井偏心稳定器横向振动研究是国家863“可控（闭环）三维轨迹钻井技术”课题研究的部分内容。选取偏心稳定器的心轴作为研究对象，以偏心稳定器心轴连续梁系统的横向振动模型受力分析为基础，根据课题研究中所设计的心轴结构形式，建立了与实际情况较为接近的三铰支点的连续梁系统横向振动方程；并分析了偏心稳定器横向振动对钻井工具和钻具系统的影响，为合理进行心轴设计以及偏心稳定器样机在现场的正确使用和钻井参数的合理选择，提供了科学的理论依据和实用的计算方法。计算实例表明，当钻压范围选择在80～250kN时，Ф215．9mm井眼钻进中的确存在19～20、61～63、162～163r／min前三阶横向共振转速区间，因此在选择钻井参数时应通过钻压与转速的配合，尽可能避开横向共振转速，以保证下部钻具组合系统及作业安全。 展开更多
关键词 旋转导向钻井 偏心稳定器 连续梁系统 横向振动 频率分析 钻压 转速
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旋转导向偏心稳定器井壁推靠力力学特性及影响因素研究 被引量：5
3
作者 姜伟 《中国海上油气》 CAS 北大核心 2010年第6期397-402,共6页
通过建立切合实际情况的力学模型,推导出旋转导向偏心稳定器井壁推靠力方程,该方程包含了与钻井作业有关的钻压(轴向力)s、钻具自重q、井斜角α、偏心稳定器与上部稳定器之间的距离l、钻具的弹性模量E和轴惯性矩I以及偏心稳定器翼肋位... 通过建立切合实际情况的力学模型,推导出旋转导向偏心稳定器井壁推靠力方程,该方程包含了与钻井作业有关的钻压(轴向力)s、钻具自重q、井斜角α、偏心稳定器与上部稳定器之间的距离l、钻具的弹性模量E和轴惯性矩I以及偏心稳定器翼肋位移δ等参数。通过计算实例,分析了sl、、α及δ对井壁推靠力的影响,所得认识对于开展旋转导向偏心稳定器钻具系统和旋转导向钻井技术研究有重要意义。 展开更多
关键词 旋转导向 钻井技术 偏心稳定器 井壁推靠力 影响因素 力学特性
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定向井单弯单稳涡轮钻具造斜率预测 被引量：3
4
作者 侯学军 罗发强 +4 位作者 钟文建 王居贺 杨斌 张明 曾顺鹏 《石油钻采工艺》 CAS 北大核心 2021年第6期705-712,共8页
对于定向井单弯单稳涡轮钻具造斜率的预测,用现有的修正三点定圆法预测的是钻具几何曲率,不是井眼曲率,且对造斜能力影响因素考虑不全。利用纵横弯曲法的三弯矩方程,确定井下动力钻具上部切点,结合钻头中心点和下稳定器切点,建立了这三... 对于定向井单弯单稳涡轮钻具造斜率的预测,用现有的修正三点定圆法预测的是钻具几何曲率,不是井眼曲率,且对造斜能力影响因素考虑不全。利用纵横弯曲法的三弯矩方程,确定井下动力钻具上部切点,结合钻头中心点和下稳定器切点,建立了这三点所对应的井眼轴线上三点坐标,利用三点定圆原理,建立了三点定圆全坐标单弯单稳涡轮钻具造斜率预测模型。实例计算了3种结构涡轮钻具造斜率,对比分析了3种结构涡轮钻具造斜率随涡轮钻具结构角,稳定器与井壁间隙,偏心稳定器偏心距以及稳定器、偏心稳定器、结构角分别到钻头的距离等因素的变化规律,明确了稳定器对单弯涡轮钻具的造斜率影响较小,为减小深井卡钻风险,可不用稳定器或用偏心稳定器替代稳定器安装在近钻头处,能有效提高单弯涡轮钻具的造斜率。该方法综合了纵横弯曲法和三点定圆法的优点,实现了超深井单弯单稳涡轮钻具定向钻井造斜率的简便有效预测。 展开更多
关键词 涡轮钻具 定向井钻井 三点定圆法 造斜率 单弯单稳 偏心稳定器
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旋转导向偏心稳定器力学特性研究 被引量：2
5
作者 姜伟 《中国海上油气》 CAS 北大核心 2009年第3期176-179,共4页
基于悬臂梁模型,建立了旋转导向偏心稳定器在提离井底条件下的力学模型,分析了偏心稳定器产生的造斜力与钻具横向均布载荷、井斜角、钻具长度、偏心位移以及钻具抗弯刚度等参数的关系,其结果可以为旋转导向钻井工具的设计和钻具组合的... 基于悬臂梁模型,建立了旋转导向偏心稳定器在提离井底条件下的力学模型,分析了偏心稳定器产生的造斜力与钻具横向均布载荷、井斜角、钻具长度、偏心位移以及钻具抗弯刚度等参数的关系,其结果可以为旋转导向钻井工具的设计和钻具组合的选配提供依据。 展开更多
关键词 旋转导向 偏心稳定器 造斜力 力学模型
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旋转导向偏心稳定器芯轴挠曲特性研究 被引量：2
6
作者 姜伟 《中国海上油气》 CAS 北大核心 2010年第3期183-185,189,共4页
根据旋转导向偏心稳定器芯轴的实际工作情况以及芯轴在纵横弯曲转动条件下的受力运动特征,基于能量法基本原理,推导出了芯轴受轴向力和横向均布载荷条件下转动时的挠曲方程。算例分析表明,利用所推导的方程对偏心稳定器芯轴挠曲变形进... 根据旋转导向偏心稳定器芯轴的实际工作情况以及芯轴在纵横弯曲转动条件下的受力运动特征,基于能量法基本原理,推导出了芯轴受轴向力和横向均布载荷条件下转动时的挠曲方程。算例分析表明,利用所推导的方程对偏心稳定器芯轴挠曲变形进行分析,可为芯轴的设计和合理使用提供指导。 展开更多
关键词 偏心稳定器 芯轴 挠曲特性 能量法
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旋转导向闭环钻井中的测斜系统 被引量：4
7
作者 周静 尚海燕 +1 位作者 雷景辉 胡金艳 《石油仪器》 2000年第3期1-5,60,共5页
井下自动控制定向旋转闭环钻井系统是指全程旋转、井下闭环控制，钻头沿着设计轨迹钻进，它是个非常复杂的系统。可控偏心器正是为此目的而设计的工具。文章着重介绍可控偏心器中的测斜部分，主要包括测斜仪在可控偏心器中的安装结构、... 井下自动控制定向旋转闭环钻井系统是指全程旋转、井下闭环控制，钻头沿着设计轨迹钻进，它是个非常复杂的系统。可控偏心器正是为此目的而设计的工具。文章着重介绍可控偏心器中的测斜部分，主要包括测斜仪在可控偏心器中的安装结构、组成、测斜原理、以及在井下闭环控制中的作用和可控偏心器中其它部分的通讯等。实验结果表明，仪器精度达到设计要求，并可在高温高压环境下工作。 展开更多
关键词 测斜仪 旋转钻井 井下自动控制 钻井系统
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可控偏心稳定器钻具组合弹性稳定性研究及其应用 被引量：6
8
作者 姜伟 《中国海上油气（工程）》 2007年第2期107-111,共5页
可控偏心稳定器是旋转导向钻井技术中的核心工具之一,结合钻井作业的实际情况,对可控偏心稳定器钻具组合的弹性稳定性进行了研究和分析。运用纵横弯曲梁的理论,建立了管柱在纵横弯曲条件下的挠曲变形方程;运用能量法建立了受压管柱在旋... 可控偏心稳定器是旋转导向钻井技术中的核心工具之一,结合钻井作业的实际情况,对可控偏心稳定器钻具组合的弹性稳定性进行了研究和分析。运用纵横弯曲梁的理论,建立了管柱在纵横弯曲条件下的挠曲变形方程;运用能量法建立了受压管柱在旋转状态下的弹性变形方程,并且得到了临界钻压的求解方法;通过综合考虑井斜角、钻具自重、扭矩、转速、钻具的几何尺寸、钻压等6个重要因素对管柱临界失稳的影响,推导出了临界钻压的表达式,为合理使用好旋转导向钻井工具,特别是可控偏心稳定器心轴的合理设计和安全使用提供了理论依据,对现场钻井作业有积极的指导意义和借鉴作用。 展开更多
关键词 可控偏心稳定器 钻具组合 弹性稳定性 临界钻压
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旋转导向钻井偏心位移的测定方法 被引量：4
9
作者 周静 傅鑫生 姚文斌 《石油学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第5期124-127,共4页
翼肋定位控制系统是可控偏心器的核心执行机构,决定了位移偏心矢量的大小和方向。利用系统辨识的方法可以进行无位移传感器时的位移测定,对系统的工作特性进行了仿真分析,得到了翼肋液压定位控制器的系统模型。对辨识所得的数学模型在... 翼肋定位控制系统是可控偏心器的核心执行机构,决定了位移偏心矢量的大小和方向。利用系统辨识的方法可以进行无位移传感器时的位移测定,对系统的工作特性进行了仿真分析,得到了翼肋液压定位控制器的系统模型。对辨识所得的数学模型在可控偏心器系统中进行了实验验证,对辨识模型在可控偏心器中的应用能力进行了评估。利用该方法可以实现可控偏心器井下无位移传感器的位移控制。 展开更多
关键词 旋转导向钻井 可控偏心器 偏心位移 定位控制系统 系统辨识方法 仿真测量 辨识模型
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旋转导向钻井偏心重力稳定平台角位置控制研究 被引量：3
10
作者 霍爱清 王伟 汪跃龙 《科学技术与工程》 北大核心 2016年第15期196-201,共6页
研究了旋转导向钻井偏心重力稳定平台的系统结构和平台位置控制的基本方法。利用偏心重力稳定平台的初始角位置始终稳定的特点,依靠电机驱动改变稳定平台的转角,以跟踪给定的工具面角。设计了工具面角位置控制的硬件电路,由DSPIC30F401... 研究了旋转导向钻井偏心重力稳定平台的系统结构和平台位置控制的基本方法。利用偏心重力稳定平台的初始角位置始终稳定的特点,依靠电机驱动改变稳定平台的转角,以跟踪给定的工具面角。设计了工具面角位置控制的硬件电路,由DSPIC30F4011芯片、正交编码器以及电机组成控制回路,通过芯片的QEI模块对电机的角位置进行检测,通过程序控制电机的正转、反转及停转实现对角度位置的跟踪控制。设计了相应软件程序并实现了对稳定平台角位置的控制。模拟实验证明所设计硬件电路和软件程序的正确性,实现了对偏心重力稳定平台的角位置跟踪控制。 展开更多
关键词 偏心重力稳定平台 角位置控制 DSPIC30F4011 正交编码器 QEI
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