全旋轉(zhuǎn)閉環(huán)指向式導(dǎo)向鉆井工具是旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井系統(tǒng)的關(guān)鍵執(zhí)行部件,旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井通過控制導(dǎo)向力的大小和方向來實(shí)現(xiàn)對井眼軌跡的控制。在導(dǎo)向鉆井過程中,鉆柱處于旋轉(zhuǎn)狀態(tài),因此需要有一個導(dǎo)向鉆具姿態(tài)機(jī)構(gòu),來實(shí)現(xiàn)對鉆進(jìn)方向的準(zhǔn)確控制。本文針對全旋轉(zhuǎn)閉環(huán)指向式導(dǎo)向鉆井工具的運(yùn)動特性進(jìn)行了研究分析。根據(jù)空間機(jī)構(gòu)理論,建立了全旋轉(zhuǎn)閉環(huán)指向式導(dǎo)向鉆具姿態(tài)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動模型,采用Matlab進(jìn)行模擬仿真,分析了不同工具角、不同工具面角以及不同工作狀態(tài)下系統(tǒng)的運(yùn)動規(guī)律,并通過Solidworks三維仿真驗(yàn)證模型的正確性。得出了關(guān)鍵部件內(nèi)偏心環(huán)、外偏心環(huán)、鉆頭的角速度和位移等運(yùn)動學(xué)基本參數(shù),揭示了姿態(tài)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動特征,研究了轉(zhuǎn)速、偏心距與鉆頭運(yùn)動軌跡的關(guān)系,求得了系統(tǒng)中各參數(shù)隨時間變化的規(guī)律。為了研究全旋轉(zhuǎn)閉環(huán)指向式旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井工具的運(yùn)動狀況,建立了全旋轉(zhuǎn)閉環(huán)指向式導(dǎo)向鉆井工具的動力學(xué)集中參數(shù)模型,進(jìn)行了系統(tǒng)動力學(xué)分析,并通過ADAMS仿真驗(yàn)證了模型的正確性。從理論上得出了關(guān)鍵部件偏心環(huán)和導(dǎo)向軸的速度、姿態(tài)等運(yùn)動學(xué)基本參數(shù),揭示了姿態(tài)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動特征,闡明偏心環(huán)和導(dǎo)向軸的轉(zhuǎn)速、偏心距與鉆頭運(yùn)動的關(guān)系,求得了導(dǎo)向系統(tǒng)中各參數(shù)...

【文章頁數(shù)】：62 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖1-3PowerDriveSRD導(dǎo)向工具結(jié)構(gòu)示意圖

第一章緒論3TrackeXact系統(tǒng)有兩個產(chǎn)品系列，分別為4.75英寸和6.75英寸，其偏轉(zhuǎn)能力可以達(dá)到12°/30m，而傳統(tǒng)的導(dǎo)向鉆井工具僅僅能實(shí)現(xiàn)5-6°/30m的造斜率，這樣可以有效地導(dǎo)向，也大大地節(jié)約了鉆井成本，為旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井技術(shù)的發(fā)展提供了思路。斯倫貝謝公司對旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆....

圖1-2PowerDriveXceed旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖

第一章緒論3TrackeXact系統(tǒng)有兩個產(chǎn)品系列，分別為4.75英寸和6.75英寸，其偏轉(zhuǎn)能力可以達(dá)到12°/30m，而傳統(tǒng)的導(dǎo)向鉆井工具僅僅能實(shí)現(xiàn)5-6°/30m的造斜率，這樣可以有效地導(dǎo)向，也大大地節(jié)約了鉆井成本，為旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井技術(shù)的發(fā)展提供了思路。斯倫貝謝公司對旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆....

圖1-5PowerDriveOrbit系統(tǒng)

西安石油大學(xué)碩士學(xué)位論文4PowerDriveICERSS是一個可以在超高溫環(huán)境下作業(yè)的新款旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井工具，如圖1-4所示。它是由斯倫貝謝公司在2015年3月17號推出的，它可以在200°C的極端環(huán)境下可以商用的首個旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆具。圖1-4PowerDriveICE耐高溫RSS○....

圖1-4Geo-Pilot系統(tǒng)井下偏置導(dǎo)向工具結(jié)構(gòu)示意圖

謐昃??討校?渫馓撞環(huán)⑸???２煌?贏utoTrak工具和PowerDrive的是該工具不依靠鉆頭的偏置來實(shí)現(xiàn)導(dǎo)向鉆井，而是靠不旋轉(zhuǎn)的外套和一系列帶有旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向軸內(nèi)的偏置機(jī)構(gòu)使鉆頭偏置，其傾斜角不與井眼軸線對齊，從而完成定點(diǎn)導(dǎo)向。偏心機(jī)構(gòu)位于偏置機(jī)構(gòu)的核心，由幾個可控的偏心環(huán)組成。....

本文編號：4012192