定向、水平井軌跡控制-資料下載頁(yè)
2025-05-15 01:32本頁(yè)面
【正文】 而減弱 ， 當(dāng) Kφ＜０時(shí)亦然 。 參數(shù)研究 —— 鉆壓的影響規(guī)律 ? 穩(wěn)斜鉆具組合 （ ＨＡ ） 。 在斜直井段 ， 鉆壓對(duì)鉆頭井斜力影響很小 ， 而對(duì)方位力影響較大 （增加鉆壓可減弱原有的變方位趨勢(shì) ） 。 在彎曲井段 ， 鉆壓對(duì)鉆頭方位力影響甚小 ， 而對(duì)井斜力影響較大：當(dāng)井眼為增斜增方位或降斜增方位時(shí) ， 鉆壓增加使鉆頭井斜力變??；當(dāng)井眼為降斜減方位或增斜減方位時(shí) ， 鉆壓增加使井斜力變大 。 參數(shù)研究 —— 鉆頭扭矩的影響規(guī)律 ? 鉆頭扭矩 是影響鉆頭力學(xué)行為的又一個(gè)重要參數(shù)。 由于它的作用 ， 使得井斜方向和方位方向的變形相互耦合 ， 因而使變形分析復(fù)雜化 。 當(dāng)令扭矩等于零時(shí) ， 則井斜方向和方位方向的變形互不干擾 ， 從而使問(wèn)題的求解大為簡(jiǎn)化 （ 變?yōu)槎S變形問(wèn)題的求解 ） 。 鉆頭扭矩雖然對(duì)三類鉆具組合的鉆頭井斜力影響很小 ， 但對(duì)鉆頭方位力影響很大。 在鉆井過(guò)程中 ， 鉆頭扭矩與鉆壓密切相關(guān) 。 當(dāng)其它因素固定時(shí) ， 鉆頭扭矩是鉆壓的線性函數(shù) 。因此在計(jì)算中 ， 鉆頭扭矩和鉆壓應(yīng)同時(shí)確定 。 參數(shù)研究 —— 影響因素分析 ?鉆井液的浮力影響 。 底部鉆具組合在充滿鉆井液的井眼里工作 ， 必然受到浮力的作用 。 研究結(jié)果表明 ， 浮力作用使鉆柱單位長(zhǎng)度重量減輕 ， 即鉆柱在鉆井液里的單位長(zhǎng)度重度 q＝ Kf q0（ 其中 q0表示鉆柱在空氣中的單位長(zhǎng)度重量； Kf為浮重系數(shù) ， 取決于鉆井液和鉆柱材料的重度 ） 。 參數(shù)研究 —— 井眼幾何 的影響 ? 井斜角的影響 。 底部鉆具組合 （ BHA） 橫向分布載荷不僅源于鉆鋌的自重 ， 而且與井斜角密切相關(guān) 。 當(dāng) BHA選定后 ， 其橫向和軸向的分布載荷大小均隨井斜角的變化而變化 。 BHA的彎曲變形與其橫向載荷和軸向載荷均有較大關(guān)系 ， 因而鉆頭力學(xué)行為也必然如此 。 計(jì)算結(jié)果表明 ， 降斜鉆具組合和增斜鉆具組合的鉆頭井斜力受井斜角的影響較大 ， 而穩(wěn)斜鉆具合的鉆頭井斜力則受其影響較?。涣硪环矫?， 穩(wěn)斜鉆具組合和增斜鉆具組合的鉆頭方位力受井斜角的影響較大 ， 而降斜鉆具組合的鉆頭方位力則受其影響較小 。 此外， 地層各向異性鉆井特性也與井斜角有關(guān) 。 參數(shù)研究 —— 井眼幾何 的影響 ? 井眼曲率的影響 。 各種底部鉆具組合均具有彈性和抗彎剛度 ， 當(dāng)它們受到井眼的彎曲作用時(shí) ， 必然會(huì)表現(xiàn)出自身的反抗響應(yīng) 。 計(jì)算結(jié)果表明 ， 底部鉆具組合的力學(xué)特性對(duì)井眼曲率的敏感性響應(yīng)， 表現(xiàn)為穩(wěn)斜型最強(qiáng) ， 增斜型次之 ， 降斜型相對(duì)最弱；同時(shí)可發(fā)現(xiàn) ， 由于扭矩的耦合作用 ， 井斜變化率盡管主要影響井斜力 ， 但同時(shí)也對(duì)鉆頭方位力有一定的影響；井斜方位變化率雖然主要影響鉆頭方位力 ， 但同時(shí)也對(duì)井斜力有一定的作用效果 。 另外 ， 井眼曲率對(duì)底部鉆具組合的大撓度非線性效應(yīng)具有較大影響 。 參數(shù)研究 —— 井眼幾何 的影響 ? 井徑擴(kuò)大的影響 。 BHA的彎曲變形 ， 總是受井眼幾何形狀的嚴(yán)格約束 。 當(dāng)遇到井徑擴(kuò)大時(shí) ， 井眼視半徑便增大 ， 井眼對(duì) BHA的約束空間就發(fā)生變化 ， 從而影響 BHA的變形狀態(tài) 。 計(jì)算結(jié)果表明 ， 井徑擴(kuò)大對(duì)三類 BHA力學(xué)行為的影響程度有所不同 ， 其中以穩(wěn)斜型受井徑擴(kuò)大的影響最大 ， 增斜型次之 ， 而降斜型受其影響則甚小 。 ? 井斜方位的影響 。 井斜方位對(duì)鉆進(jìn)方向的影響 ，主要是通過(guò)地層的各向異性鉆井特性發(fā)生作用的。 假若地層因素固定不變 ， 則在鉆進(jìn)過(guò)程中地層對(duì)井眼軌跡的影響效果隨井斜方向變化而變化 。 參數(shù)研究 —— BHA旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)特性 以 DTU螺桿鉆具組合為例 ， 討論井下動(dòng)力鉆具組合的定向鉆進(jìn)特性 。 當(dāng)鉆柱不旋轉(zhuǎn) （ 鎖住轉(zhuǎn)盤(pán) ）鉆進(jìn)時(shí) ， 則 DTU馬達(dá)的轉(zhuǎn)子 （ 或鉆頭 ） 處于自轉(zhuǎn)狀態(tài) ， 并根據(jù)鉆具組合工具面的方位定向鉆進(jìn) ，可達(dá)到變化井斜和方位的控制目標(biāo) 。 當(dāng)開(kāi)動(dòng)轉(zhuǎn)盤(pán)（ 低速 ） 鉆進(jìn)時(shí) ， 則 DTU馬達(dá)的轉(zhuǎn)子 （ 或鉆頭 ）將處于渦動(dòng)狀態(tài) ， 即它不僅繞本身軸線自轉(zhuǎn) ， 而且隨著馬達(dá)外殼繞井眼中心進(jìn)動(dòng) （ 或公轉(zhuǎn) ） ， 從而實(shí)現(xiàn)穩(wěn)斜或水平段定向鉆進(jìn)的控制目標(biāo) 。 可見(jiàn)， 可通過(guò)控制井下動(dòng)力導(dǎo)向鉆井系統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)狀態(tài) ， 來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)井眼軌跡的連續(xù)控制 。 SPE/IADC 52835 : Quantifying BHA Tendency with Field Directional Drilling Data amp。 Finite Element Model SPE/IADC 52835 : Quantifying BHA Tendency with Field Directional Drilling Data amp。 Finite Element Model ? 光鉆鋌大鉆壓防斜技術(shù) ? “ 動(dòng)力學(xué) ” 防斜打快理論 ? 偏軸防斜打快技術(shù) ? “ 剛?cè)峤M合 ” 鐘擺鉆具防斜技術(shù) ? 井下動(dòng)力鉆具防斜打快技術(shù) ? 高陡構(gòu)造預(yù)測(cè)控制井眼軌跡中靶技術(shù) 8. 井斜控制理論與技術(shù) ? 井下測(cè)量與過(guò)程可視化： ? MWD、 LWD、 SWD、 PWD及近鉆頭力學(xué)測(cè)量等 ? 可視化：幾何、地質(zhì)及力學(xué)可視化等 ? 井下智能控制系統(tǒng)：硬件和軟件。 ? 旋轉(zhuǎn)可控鉆井系統(tǒng)（主要用于大位移鉆井）： ?Auto Track RCLS系統(tǒng) ?Power Drive SRD系統(tǒng) ?GeoPilot系統(tǒng)等 ９． 三維可控與可視化鉆井 ?測(cè)量與計(jì)算 幾何導(dǎo)向鉆進(jìn)幾何參數(shù)測(cè)量（井斜，方位，裝置角）地質(zhì)導(dǎo)向鉆進(jìn)地質(zhì)參數(shù)測(cè)量（伽馬，電阻率，密度等）參數(shù)優(yōu)選控制力學(xué)參數(shù)測(cè)量（鉆壓，扭矩，振動(dòng)等）井下隨鉆測(cè)量系統(tǒng)（ D M W D )現(xiàn)代測(cè)量工具主要以固態(tài)傳感器測(cè)量地球自然場(chǎng)（重力場(chǎng)、磁力場(chǎng)和旋轉(zhuǎn)場(chǎng)），與其相關(guān)的典型獨(dú)立誤差源有 ： ?原始傳感器誤差 ?測(cè)量深度誤差 ?磁偏角誤差 ?磁干擾誤差 ?磁化糾正誤差 ?鉆具組合下垂 ?不同軸誤差 例如：井眼軌跡不確定性及其可視化 222 )()()(rororoor zzyyxxS ???????井下導(dǎo)向工具設(shè)計(jì)研究 —— 地面遙控可調(diào)彎接頭 回轉(zhuǎn)軸線 下彎短節(jié)軸線回轉(zhuǎn)錐 ?結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ?遙控技術(shù) ?結(jié)構(gòu)強(qiáng)度 ?旋轉(zhuǎn)可控導(dǎo)向機(jī)構(gòu) （ Power Drive SRD系統(tǒng) ） ?旋轉(zhuǎn)可控導(dǎo)向機(jī)構(gòu) （ Auto Track RCLS系統(tǒng) ） ?旋轉(zhuǎn)可控導(dǎo)向機(jī)構(gòu)（ GeoPilot系統(tǒng) ） 歡迎批評(píng)指正！
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