旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向pdc鉆頭結(jié)構(gòu)研究初探(已修改)
2025-07-01 08:32 本頁面
【正文】 編號：論文題目：旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向PDC鉆頭切削結(jié)構(gòu)研究初探單 位： 產(chǎn)品所作者姓名： 張建平編寫時間： 二○○五年三月二十五日二00五年一月編制旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向PDC鉆頭切削結(jié)構(gòu)研究初探張建平摘要 本文簡要介紹了目前世界上比較成功應(yīng)用的三種典型旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向系統(tǒng)――AutoTrak RCLS、PowerDriver、GoePilot，對其導(dǎo)向原理和工作模式進行了深入分析，并在此基礎(chǔ)上得出了在推靠鉆頭式和指向鉆頭式這兩種導(dǎo)向模式下PDC鉆頭的受力和運動特點，根據(jù)這些特點分析提出了適應(yīng)于旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向系統(tǒng)的PDC鉆頭應(yīng)具有的力平衡、淺內(nèi)錐短輪廓、連續(xù)遞增后傾角、過載保護齒以及低扭矩保徑等結(jié)構(gòu)。特別是在對旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向系統(tǒng)兩種導(dǎo)向方式（推靠鉆頭式和指向鉆頭式）進行充分研究后提出了一種新的保徑結(jié)構(gòu)——選擇性低扭矩側(cè)切保徑結(jié)構(gòu)。關(guān)鍵詞 PDC鉆頭 旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向系統(tǒng) 圖1MWD，井下計算機，近鉆頭井斜傳感器，偏心穩(wěn)定器，PDC鉆頭，壓力測量短節(jié)，LWD，儲層導(dǎo)向短節(jié)旋轉(zhuǎn)自動導(dǎo)向閉環(huán)鉆井技術(shù)是20世紀(jì)90年代發(fā)展起來的一項尖端自動化鉆井技術(shù)，它代表了當(dāng)今世界上鉆井技術(shù)的最高水平，這項技術(shù)的出現(xiàn)使世界鉆井技術(shù)發(fā)生了一次質(zhì)的飛躍。采用這種導(dǎo)向系統(tǒng)完全拋開了傳統(tǒng)的滑動導(dǎo)向方式，而代以旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆進方式，可以自動、靈活地調(diào)整井斜和方位，大大提高了鉆井速度和鉆井安全性，軌跡控制精度也非常高，完全適合目前開發(fā)特殊油藏的超深井、高難定向井、水平井、大位移井等特殊工藝井導(dǎo)向鉆井的需要。但是，目前國內(nèi)外對旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向系統(tǒng)的研究基本上都是專注于該系統(tǒng)本身，而對適用于該系統(tǒng)的PDC鉆頭切削結(jié)構(gòu)的研究比較少。本文試圖在對旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向系統(tǒng)的工作原理、運動模式進行研究分析的基礎(chǔ)上對適用于這一系統(tǒng)的PDC鉆頭切削結(jié)構(gòu)進行初步探討。典型旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向系統(tǒng)概述目前，國際上已經(jīng)商業(yè)化且比較成熟的旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向系統(tǒng)主要有Baker Hughes Integ公司的AutoTrak RCLS系統(tǒng)、Halliburton下屬子公司SperrySun的GeoPilot系統(tǒng)、Schlumberger公司的PowerDrive系統(tǒng)。國內(nèi)石油大學(xué)、西安石油大學(xué)、上海大學(xué)等院校也在開展這方面的研究并取得了一定的科研成果。、AuotTrak RCLS系統(tǒng)圖2Baker Hughes Integ公司對AutoTrak RCLS系統(tǒng)的研究開始于1993年，RCLS是“Rotary ClosedLoop Drilling System”的縮寫，意即“旋轉(zhuǎn)閉環(huán)鉆井系統(tǒng)”。該系統(tǒng)于1996年研制成功并于該年正式推向市場，其總體結(jié)構(gòu)見圖1。自下而上，在PDC鉆頭之上是旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向工具的本體（由近鉆頭井斜傳感器、偏心穩(wěn)定器和相
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