本文關(guān)鍵詞：大位移水平井段旋轉(zhuǎn)穩(wěn)斜鉆井系統(tǒng)的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：大位移水平井段能使井筒與更多的油藏儲(chǔ)層進(jìn)行接觸,改善油藏儲(chǔ)層的流動(dòng)狀況并獲得較大的排泄區(qū)域,從而提高油氣單井的綜合采收率。國內(nèi)通常采用滑動(dòng)式復(fù)合鉆井技術(shù)完成該井段的鉆井作業(yè),在鉆進(jìn)過程中井眼對(duì)鉆柱的摩阻較大,限制了水平井段的延伸長(zhǎng)度。因此必須研究一種適合于大位移水平井段的全旋轉(zhuǎn)鉆進(jìn)的穩(wěn)斜鉆井系統(tǒng)。本文以現(xiàn)有的調(diào)制式旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井工具(MRST)為基礎(chǔ),針對(duì)于大位移水平井段鉆井的特殊工況,定性、定量的研究一種適用于大位移水平井段的旋轉(zhuǎn)穩(wěn)斜鉆井系統(tǒng)。該系統(tǒng)設(shè)計(jì)三個(gè)泥漿液流分配盤閥,將控制功能細(xì)化,利用三維建模軟件SolidWorks完成三盤閥的設(shè)計(jì)。利用MATLAB分析三盤閥開孔角度大小與旋轉(zhuǎn)穩(wěn)斜工具執(zhí)行機(jī)構(gòu)作用力的關(guān)系,進(jìn)一步優(yōu)化設(shè)計(jì)三盤閥結(jié)構(gòu)。設(shè)計(jì)步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制上盤閥,控制旋轉(zhuǎn)穩(wěn)斜工具在水平段進(jìn)行井斜、方位調(diào)整。對(duì)不同的步進(jìn)電機(jī)運(yùn)行曲線進(jìn)行分析比較,利用Simulink進(jìn)行仿真模擬,分析并確定最適合該控制方法的運(yùn)行曲線。設(shè)計(jì)偏心重力式自然穩(wěn)定平臺(tái)控制中盤閥,提供給控制系統(tǒng)以定位力矩,將旋轉(zhuǎn)穩(wěn)斜工具的測(cè)量、存儲(chǔ)、控制、傳輸功能及硬件集成于該穩(wěn)定平臺(tái)。通過力學(xué)分析建立力學(xué)模型,用Simulink分析偏心重力式自然穩(wěn)定平臺(tái)在不同工作狀態(tài)下的受載情況,并運(yùn)用正交試驗(yàn)完成了穩(wěn)定平臺(tái)的優(yōu)化。整體鉆井系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)更加簡(jiǎn)潔,不僅能夠在大位移水平井水平段鉆井過程中實(shí)現(xiàn)穩(wěn)斜鉆進(jìn),而且在必要時(shí)也可以實(shí)現(xiàn)井斜與方位的調(diào)整。本論文對(duì)大位移水平井段旋轉(zhuǎn)穩(wěn)斜鉆進(jìn)系統(tǒng)的進(jìn)一步研究具有指導(dǎo)性意義。
【關(guān)鍵詞】：大位移水平井段 旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井 旋轉(zhuǎn)穩(wěn)斜鉆井系統(tǒng) 調(diào)制式旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井工具 優(yōu)化設(shè)計(jì) 正交試驗(yàn)
【學(xué)位授予單位】：西安石油大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TE92
【目錄】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-8
• 第一章 緒論8-15
• 1.1 學(xué)術(shù)背景及選題依據(jù)8
• 1.2 國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀8-13
• 1.2.1 導(dǎo)向鉆井工具的發(fā)展歷程8-10
• 1.2.2 國外發(fā)展現(xiàn)狀10-12
• 1.2.3 國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀12-13
• 1.3 本文主要研究?jī)?nèi)容13-14
• 1.4 創(chuàng)新點(diǎn)14
• 1.5 題目來源14-15
• 第二章 旋轉(zhuǎn)穩(wěn)斜鉆井系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)15-22
• 2.1 大位移水平井的概念15-16
• 2.2 旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井方案與系統(tǒng)分類16-18
• 2.2.1 導(dǎo)向鉆井方案的分類16
• 2.2.2 旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井系統(tǒng)的分類16-18
• 2.3 旋轉(zhuǎn)穩(wěn)斜鉆井系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)18-21
• 2.3.1 旋轉(zhuǎn)穩(wěn)斜鉆井系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)18-20
• 2.3.2 旋轉(zhuǎn)穩(wěn)斜鉆井系統(tǒng)工作原理20-21
• 2.4 本章小結(jié)21-22
• 第三章 液流分配單元設(shè)計(jì)與優(yōu)化22-32
• 3.1 液流分配單元作用原理22-23
• 3.2 三盤閥開孔角設(shè)計(jì)與優(yōu)化23-24
• 3.2.1 三盤閥開孔角設(shè)計(jì)23
• 3.2.2 三盤閥開孔角優(yōu)化23-24
• 3.3 側(cè)向推靠力分析與優(yōu)化24-30
• 3.3.1 下盤閥低壓孔數(shù)為3時(shí)25-26
• 3.3.2 下盤閥低壓孔數(shù)為4時(shí)26-28
• 3.3.3 下盤閥低壓孔數(shù)為5時(shí)28-29
• 3.3.4 下盤閥低壓孔數(shù)為8時(shí)29-30
• 3.4 本章小結(jié)30-32
• 第四章 旋轉(zhuǎn)穩(wěn)斜鉆井工具穩(wěn)定平臺(tái)設(shè)計(jì)與分析32-43
• 4.1 穩(wěn)定平臺(tái)靜力學(xué)模型32-33
• 4.2 穩(wěn)定平臺(tái)所受力矩的分析33-37
• 4.2.1 軸承回轉(zhuǎn)時(shí)的摩擦力矩M軸承33-34
• 4.2.2 盤閥系統(tǒng)傳遞給穩(wěn)定平臺(tái)的阻轉(zhuǎn)力矩M盤閥34-35
• 4.2.3 重力塊的穩(wěn)定力矩M重力塊35-37
• 4.3 重力塊的設(shè)計(jì)與分析37-39
• 4.4 重力塊設(shè)計(jì)參數(shù)優(yōu)化分析39-41
• 4.5 中盤閥偏轉(zhuǎn)角度研究41-42
• 4.6 穩(wěn)定平臺(tái)的有限元分析42
• 4.7 本章小結(jié)42-43
• 第五章 步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)43-53
• 5.1 步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)組成43-44
• 5.1.1 步進(jìn)電機(jī)特點(diǎn)43-44
• 5.1.2 控制系統(tǒng)選擇44
• 5.2 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的選型與裝配方案44-45
• 5.2.1 步進(jìn)電機(jī)選型44-45
• 5.2.2 結(jié)構(gòu)裝配方案45
• 5.3 步進(jìn)電機(jī)的矩頻特性曲線擬合45-47
• 5.4 步進(jìn)電機(jī)運(yùn)行曲線設(shè)計(jì)與分析47-52
• 5.4.1 梯形運(yùn)行曲線47-48
• 5.4.2 拋物線型運(yùn)行曲線48-49
• 5.4.3 指數(shù)型運(yùn)行曲線49-50
• 5.4.4 運(yùn)行曲線對(duì)比與分析50-52
• 5.5 本章小結(jié)52-53
• 第六章 穩(wěn)定系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)分析與仿真53-65
• 6.1 工具各系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)分析53-54
• 6.2 穩(wěn)定系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)方程分析54-55
• 6.3 穩(wěn)定系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)仿真55-59
• 6.3.1 動(dòng)力學(xué)模型構(gòu)建55-56
• 6.3.2 動(dòng)力學(xué)模型參數(shù)討論56-59
• 6.4 正交試驗(yàn)與參數(shù)的優(yōu)化設(shè)計(jì)59-64
• 6.4.1 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)59
• 6.4.2 正交表的選擇59-60
• 6.4.3 正交試驗(yàn)結(jié)果60-62
• 6.4.4 試驗(yàn)結(jié)果分析與優(yōu)化62-64
• 6.5 本章小結(jié)64-65
• 第七章 結(jié)論與展望65-68
• 7.1 結(jié)論65-66
• 7.2 展望66-68
• 致謝68-69
• 參考文獻(xiàn)69-71
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文71-72

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  本文關(guān)鍵詞：大位移水平井段旋轉(zhuǎn)穩(wěn)斜鉆井系統(tǒng)的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號(hào)：341972