井下闭环可变径稳定器

井下闭环可变径稳定器以钻井液压力作为驱动力 ,在测控系统的控制下 ,通过调整可变径稳定器中稳定块径向伸缩量 ,可实现不起钻情况下的无极变径 ,从而改变底部钻具组合 ,实现增斜、稳斜和降斜的目的。该可变径稳定器具有井下闭环控制的特点 ,如果实钻轨迹与设计轨迹不一致 ,井下闭环可变径稳定器可以自动调节钻进方位。井下闭环可变径稳定器物理样机经过室内性能试验和现场应用试验 。

井下闭环可变径稳定器的工作原理及应用研究

井眼轨迹井下闭环控制技术是当前国内外石油钻井的前沿技术 ,将该技术与随钻测井技术结合 ,能实现地质导向技术。钻成大位移井必须依靠井眼轨迹控制技术 ,研制的井下闭环可变径稳定器是实现该项技术的关键。本文着重论述了井下闭环可变径稳定器的结构、工作原理及其控制井眼轨迹的方法。井下闭环可变径稳定器的研制及现场的初步试验成功 ,为解决我国大位移井问题 ,特别是为滩海油气勘探、提高钻井机械钻速、降低钻井成本提供了一条有效的途径。

井下闭环可变径稳定器研制

井眼轨迹井下闭环控制技术是当前国内外钻井界乃至石油界的前沿技术 ,它的成功是钻井技术的一次革命。 90年代以来 ,基于经济方面的原因 ,大位移钻井成为人们优先考虑开采滩海和海洋油气田的方式 ,井下闭环可变径稳定器是解决目前大位移井存在的如怎样有效地给钻头施加钻压、克服摩阻、提高钻速等问题的关键。文章介绍了可变径稳定器的结构、工作原理及控制井眼轨迹的方法 ,这为解决我国大位移井 ,特别是滩海油气勘探、提高钻井机械钻速、降低钻井成本提供了一条有效的途径。

井下闭环可变径稳定器的设计计算

阐述了井下闭环可变径稳定器的结构和工作原理 ,分析了影响可变径稳定器性能的钻井液驱动力、活塞密封阻力、复位弹簧弹力等因素 ;并对可变径稳定器中关键部件可调稳定块进行了静力学分析 ,推导出可调稳定块保持稳定平衡所需钻井液驱动力计算公式 ,为类似井下工具设计提供了理论依据。现场试验结果表明 ,新设计的井下闭环可变径稳定器结构比较合理 ,功能比较完善 ,可自动无级变径 ,达到了安全、平稳、高效、智能的目标 。

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 。

φ311垂直钻井系统的研制

在钻井过程中,实现高陡地层的防斜打快是一个普遍存在的技术性难题。国内已有的钻井防斜方法,大多以牺牲钻压、降低机械钻速为代价。因此,都不能经济高效地解决在大倾角、陡构造等地层的井斜问题。介绍了一种井下智能防斜纠斜的钻井工具——φ311垂直钻井系统,其具有自主发电、井下闭环控制、数据井下储存井上回放等特点。该系统可极大地解放钻压、提高钻速,目前已在新疆油田进行了现场试验,并获得成功。

Φ311mm垂直钻井系统的工作原理及现场应用

Φ311mm垂直钻井系统是克拉玛依钻井工艺研究院历时多年研制成功的井下工具,是机、电、液一体化的井下智能钻井系统。该工具可实现在高陡地层,特别是在山前构造带地层的防斜打快技术。目前,该系统已在新疆油田试验两口井次,并获成功。试验结果表明,该系统各项指标均达到设计要求,满足了闭环控制的设计要求,具有广阔的应用前景。

Φ311自动垂直钻井系统技术探讨

在钻井过程中,有效实现高陡地层的防斜打快是一个普遍存在的技术性难题。传统的防斜纠斜方法,大多以牺牲钻压、降低机械钻速为代价,防纠斜效果不明显,因此具有较多弊端。Φ311垂直钻井系统是克拉玛依钻井工艺研究院历时多年研制成功的井下工具,是机、电、液一体化的井下智能自动垂直钻井系统。该系统已在新疆油田成功应用两井次。试验结果表明,该系统各项指标均达到设计要求,满足了高陡易斜难钻地层防斜打快的技术要求。本文主要对该垂直钻井系统的结构、工作原理、配套技术及现场应用等情况进行论述。

全旋转推靠式自动垂直钻井工具的研制

为了打破国外公司在自动垂直钻井工具方面的技术封锁,实现在高陡地层的防斜打快,研制了全旋转推靠式自动垂直钻井工具。该工具在旋转的情况下,通过测量模块完成井身轨迹的井斜角和方位角等信息测量。井下微处理器将其与预置的井眼轨迹参数进行比较,当井斜角超过规定范围,通过井下小闭环自动控制系统限定工具内部控制轴的方向,从而使执行矩形推力板旋转到高边时张开并推靠上井壁,实现工具的纠斜功能。在执行机构矩形推力板交替推出时,则实现了工具的稳斜功能。试验验证工具性能达到设计要求,工具在井斜角小于等于1°的情况下实现了纠斜和稳斜功能。

Φ311垂直钻井系统原理及应用

传统的高陡地层钻井防斜纠斜方法无法经济、高效地解决在大倾角、陡构造、断层、地应力异常等地层的防斜打快问题。通过对垂直钻井系统的结构、工作原理及现场应用等情况分析,认为311垂直钻井系统是一种集机电液一体化的井下智能自动垂直钻井系统。应用结果表明,该系统各项指标均达到设计要求,满足了高陡易斜难钻地层防斜打快的技术要求。

国产垂直钻井系统在英40-5井现场应用

XZ-CZ311垂直钻井系统,是西部钻探工程技术研究院研制的集监测和自动控制于一体的防斜打快井下工具,该工具是一种集机电液一体化的井下闭环防斜纠斜工具,具有井下泥浆涡轮发电,井下闭环自动控制,非接触电能和信号传输,近钻头井斜测量,地面信号处理等特点,其功能是在易斜地层,能够使用常规钻井施工参数钻出垂直的井眼,可极大地提高所钻地层的机械钻速,达到防斜打快的效果,具有广阔的应用前景。本文介绍了XZCZ311垂直钻井系统的技术特点,着重针对其在青海油田英东区块现场应用的情况进行了分析,应用效果表明,该系统能自动防斜纠斜,可释放钻压提高机械钻速。