自动垂直钻井工具的设计及自动控制方法

设计了一种井下闭环自动垂直钻井工具。该自动垂直钻井工具包含井下微处理器、井斜角测量传感器及井下可控稳定器等。可控稳定器周围均布有四个可独立伸缩的导向块 ,它们受到内部液压系统的驱动 ,当井斜角偏离垂直方向时 ,井下微处理器会自动调整可控稳定器的工作状态 ,使可控稳定器上位于井眼高边的导向块伸出 ,顶向井眼高边 ,使钻头上产生一个降斜力 ,最后使井眼回到垂直轨道。本文详细介绍了这种自动垂直钻井工具的工作原理及结构组成 ;对工具内部的液压控制原理及控制回路进行了研究和设计 ;讨论并设计了对工具进行井下闭环自动控制的原理及具体方法 ;最后利用纵横弯曲法对包含有该工具的井下钻具组合的降斜能力进行了数值模拟分析 。

井底轨迹图CAD在牙轮钻头布齿设计中的应用

地勘牙轮钻头CAD软件系统 ,是在配置了较好硬件环境基础上 ,以AutoCAD为开发平台 ,使用可视化语言VisualLISP语言进行二次开发而成的软件系统。针对地勘牙轮钻头的设计特点 ,从孔底牙轮钻头的运动分析入手 ,进行牙轮钻头的运动仿真计算 。

井眼间隙对下部钻具组合横向振动的影响

将下部钻具组合看成钻头处铰支的细长梁,同时考虑井眼间隙与钻压波动对下部钻具组合的作用,应用有限单元法建立下部钻具组合的动力学基本方程,采用数值模拟的方法得到下部钻具组合动态响应,并进行频谱分析。对不同井眼间隙时的下部钻具组合的横向振动数值模拟结果表明,振动幅值随稳定器与井壁之间间隙增大而增大。并且可能存在稳定器与井壁之间的间隙的临界值,当达到该临界值时,钻具组合的振动剧烈。