全旋转推靠式自动垂直钻井工具现场试验分析 被引量：13

1

作者 王闻涛 王小通 +4 位作者 杨晓勇 张彬 余朋伟 何俊杰 闫文辉 《石油机械》 2015年第9期24-27,共4页

为了解决钻井过程中的防斜与打快技术难题,研制了全旋转推靠式自动垂直钻井工具。在介绍工具工作原理的基础上,对工具的纠斜和稳斜功能、提升机械钻速的能力及使用可靠性进行了试验,借助DJY-1井对工具的使用效果进行了现场验证。应用结... 为了解决钻井过程中的防斜与打快技术难题,研制了全旋转推靠式自动垂直钻井工具。在介绍工具工作原理的基础上,对工具的纠斜和稳斜功能、提升机械钻速的能力及使用可靠性进行了试验,借助DJY-1井对工具的使用效果进行了现场验证。应用结果表明,全旋转推靠式自动垂直钻井工具在井下作业时实现了纠斜和稳斜功能,提高了机械钻速,释放了钻压,有效地解决了防斜与打快矛盾;工具下井后部分零件出现了磨损情况,可见零件的耐磨性有待提高。建议进一步检验工具的纠斜和稳斜能力,使工具防斜打快的优势在以后的钻井作业中能够充分体现出来。 展开更多

关键词 全旋转 推靠式 自动垂直钻井工具 纠斜 稳斜 打快 机械钻速

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全旋转推靠式自动垂直钻井工具的研制 被引量：12

2

作者 王闻涛 王进全 +4 位作者 王小通 闫永宏 杨晓勇 闫文辉 王嘉 《石油机械》 2015年第8期47-50,共4页

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... 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。 展开更多

关键词 自动垂直钻井工具 全旋转推靠式 井下小闭环自动控制 纠斜 稳斜

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一种新型垂直钻井工具 被引量：5

3

作者 艾才云 王雄鹰 费维新 《钻采工艺》 CAS 北大核心 2006年第5期82-83,共2页

井斜在石油钻井过程中经常发生,它的危害很大。文中介绍的垂直钻井工具的工作原理与常规的“钟摆”、“满[”不同,它通过柱塞把侧向力直接施加在钻头上。由于侧向力大且与钻具组合和钻井工况无关,因此,防斜效果好。这种垂直钻井工具是... 井斜在石油钻井过程中经常发生,它的危害很大。文中介绍的垂直钻井工具的工作原理与常规的“钟摆”、“满[”不同,它通过柱塞把侧向力直接施加在钻头上。由于侧向力大且与钻具组合和钻井工况无关,因此,防斜效果好。这种垂直钻井工具是纯机械结构,没有电子器件,所以结构简单、维护方便、工作时间长、成本低。文章介绍了该工具的结构、工作过程,通过理论分析证明原理可靠。该工具已获国家专利,专利号是2004200894716。 展开更多

关键词 垂直钻井工具 井斜 侧向力 井眼

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自动垂直钻井工具系统整体性能试验台架设计 被引量：6

4

作者 王小通 王闻涛 +4 位作者 孟瑞斌 杨晓勇 闫文辉 周亚辉 卞志楠 《石油机械》 2017年第2期13-16,共4页

为了验证自动垂直钻井工具系统的整体性能是否满足设计要求,研制了自动垂直钻井工具系统整体性能多功能试验台架。试验台架采用多级耐腐蚀离心泵为主的清水循环系统,通过变频来模拟实际钻井中钻井液流量的变化,确定工具对排量的适应范围... 为了验证自动垂直钻井工具系统的整体性能是否满足设计要求,研制了自动垂直钻井工具系统整体性能多功能试验台架。试验台架采用多级耐腐蚀离心泵为主的清水循环系统,通过变频来模拟实际钻井中钻井液流量的变化,确定工具对排量的适应范围;采用模拟转盘旋转装置有效模拟实际钻井中工具旋转的工况。地面试验结果表明:该台架设计合理,功能齐全,满足了自动垂直钻井工具系统的功能试验要求,缩短了工具研发周期。所得结论可为自动直钻井工具系统的现场应用提供参考。 展开更多

关键词 自动垂直钻井工具 性能试验 变频控制 清水循环 纠斜 井斜角

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自动垂直钻井工具用涡轮发电机性能模拟试验 被引量：4

5

作者 王闻涛 王小通 +4 位作者 杨晓勇 王嘉 余朋伟 刘战国 闫文辉 《石油机械》 2016年第7期12-15,共4页

自动垂直钻井工具是集机、电、液一体化的自主纠斜和稳斜的钻井系统。为了保证涡轮发电机工作的可靠性,在介绍自动垂直钻井工具系统组成的基础上,提出了涡轮发电机的技术要求,并设计了涡轮发电机性能试验系统,对涡轮发电机进行了性能试... 自动垂直钻井工具是集机、电、液一体化的自主纠斜和稳斜的钻井系统。为了保证涡轮发电机工作的可靠性,在介绍自动垂直钻井工具系统组成的基础上,提出了涡轮发电机的技术要求,并设计了涡轮发电机性能试验系统,对涡轮发电机进行了性能试验、清水循环试验及泵排量适应范围试验。试验结果表明,涡轮发电机的性能满足设计要求,能作为自动垂直钻井工具的供电电源和扭矩发生器,为工具控制单元的电气元件供电,并实现对工具稳定平台的控制。建议涡轮发电机的动密封选用更耐磨的密封件,使涡轮发电机的整体性能满足设计及使用要求。所得结论对自动垂直钻井工具的研制具有参考作用。 展开更多

关键词 自动垂直钻井工具 涡轮发电机 工具面角 模拟试验 稳斜 纠斜

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自动垂直钻井工具导向液压系统建模仿真

6

作者 张雪梅 何磊 陈新元 《机床与液压》 北大核心 2010年第19期83-85,93,共4页

自动垂直钻井工具可实现井下主动纠斜,保持井壁垂直。为了保证纠斜成功,要求液压导向机构的纠斜油缸所产生的导向力在井下恶劣工况下能可靠工作。在建立液压系统数学模型的基础上,采用Matlab/Simulink仿真软件建立液压导向系统的仿真模... 自动垂直钻井工具可实现井下主动纠斜,保持井壁垂直。为了保证纠斜成功,要求液压导向机构的纠斜油缸所产生的导向力在井下恶劣工况下能可靠工作。在建立液压系统数学模型的基础上,采用Matlab/Simulink仿真软件建立液压导向系统的仿真模型并仿真研究系统压力的动态响应特性。结果表明该系统能够提供稳定的导向力,可满足纠斜要求。并通过实验验证系统仿真的正确性。 展开更多

关键词 自动垂直钻井工具 液压导向系统 MATLAB/SIMULINK

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自动垂直钻井工具分类及发展现状 被引量：32

7

作者 柴麟 张凯 +3 位作者 刘宝林 薛启龙 王璐 王晋 《石油机械》 北大核心 2020年第1期1-11,共11页

从石油钻井和地质钻探两方面阐述了自动垂直钻井技术的原理及优点,按照不同结构及工作原理对自动垂直钻井工具做出分类,并简要分析了各类工具的优缺点。随后在上述分类基础上系统归纳了国内外现有垂直钻井工具及其技术特点,剖析了国内... 从石油钻井和地质钻探两方面阐述了自动垂直钻井技术的原理及优点,按照不同结构及工作原理对自动垂直钻井工具做出分类,并简要分析了各类工具的优缺点。随后在上述分类基础上系统归纳了国内外现有垂直钻井工具及其技术特点,剖析了国内外自动垂直钻井工具之间的技术差距。最后总结出自动垂直钻井工具存在的问题,指出工具今后的发展趋势为小型化、可取心、高精度和长寿命,并对其未来的研究思路与方法提出建议:对执行机构零部件结构和布局进行优化,在减小工具外径的同时增大工具内部空间,使工具在小口径井眼垂直钻进的同时还能进行取心作业;对电控式垂直钻井工具的测控传感器及其密封系统进行优化改进,使工具整体耐温耐压性能得到提高;对机械式垂直钻井工具的偏重平台在井下复杂环境下的响应规律进行研究,并探索相应的误差抑制补偿方法,以提高工具的井斜控制精度。 展开更多

关键词 自动垂直钻井工具 分类 井斜控制 发展趋势 建议

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自动垂直钻井工具纠斜能力影响因素分析 被引量：10

8

作者 杨登文 张凯 +1 位作者 柴麟 刘宝林 《石油机械》 北大核心 2021年第12期27-35,共9页

自动垂直钻井系统可解决传统被动防斜效果不佳的问题。为使自动垂直钻井工具高效防斜纠斜,研究了其纠斜能力影响因素。通过分析钻头钻进趋势的方法来研究工具纠斜能力,基于纵横弯曲连续梁法,建立了考虑变截面处理的自动垂直钻井系统BHA... 自动垂直钻井系统可解决传统被动防斜效果不佳的问题。为使自动垂直钻井工具高效防斜纠斜,研究了其纠斜能力影响因素。通过分析钻头钻进趋势的方法来研究工具纠斜能力,基于纵横弯曲连续梁法,建立了考虑变截面处理的自动垂直钻井系统BHA力学模型,推导钻头侧向力和转角计算公式,结合钻头与地层相互作用模型,推导钻进趋势预测模型,并对模型进行了验证。在此基础上,以井斜趋势角为评价指标,结合钻头侧向力和转角,对工具纠斜能力影响因素进行了分析。分析结果表明,钻压、推靠力、翼肋位置、第一稳定器位置、柔性短节参数、钻头各向异性以及地层各向异性对工具纠斜能力影响显著,并对钻具组合进行了优化。研究结果可为钻具组合结构设计、钻井参数优选以及井眼轨迹预测和控制提供理论依据。 展开更多

关键词 自动垂直钻井工具 力学模型 钻具组合 侧向力 转角 井斜趋势角 纠斜能力

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我国首套自主开发的垂直钻井工具试验成功

9

作者 李晓斌 《石油机械》 北大核心 2014年第6期29-29,共1页

2014年4月22日，由国家油气钻井装备工程技术研究中心与西安石油大学共同研制的、我国首套具有自主知识产权的自动垂直钻井工具完成全部厂内试验，取得阶段性成功。

关键词 垂直钻井工具 油气钻井 工程技术 技术创新

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静态推靠机械式垂钻工具动静盘阀设计及缝隙流分析 被引量：1

10

作者 马广军 唐章伟 孙峰 《石油钻探技术》 北大核心 2025年第2期88-96,共9页

为解决深井、超深井等钻井过程中复杂工况下防斜打直的技术难点,提出了可在高温、强振条件下经济、安全、可靠使用的静态推靠机械式垂钻工具的研制思路,计算了其关键组件动静盘阀组的摩阻力,采用有限元法分析了环阀间隙的流动,基于井眼... 为解决深井、超深井等钻井过程中复杂工况下防斜打直的技术难点,提出了可在高温、强振条件下经济、安全、可靠使用的静态推靠机械式垂钻工具的研制思路,计算了其关键组件动静盘阀组的摩阻力,采用有限元法分析了环阀间隙的流动,基于井眼高低边快速关断响应规律设计了环形阀的结构及流道,并使用全尺寸试验台架开展了ϕ177.8 mm静态推靠机械式垂钻工具地面水力台架试验。研究表明:为减小盘阀摩擦面积,将其设计为2层组合,上部设计异形孔和凸台,下部设计异形结构的旁流道;采用硬质合金材料整体成型技术,上下盘阀间隙控制在0.5 mm,上下盘阀凸台高度均控制在0.25 mm;地面台架试验结果表明,动静盘阀组导向分流正常,密封保压性能指标达到了预期设计要求。研究结果可为静态推靠机械式垂钻工具结构的设计优化提供依据。 展开更多

关键词 静态推靠式 机械式 垂直钻井工具 盘阀 结构设计 缝隙流 水平台架试验

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深井液控导向纠斜机构的动态仿真及实验研究 被引量：1

11

作者 李明 刘白雁 陈新元 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第8期2417-2419,2423,共4页

深井自动垂直钻井工具工作于数千米深的井下,对其上的液压导向机构的性能有较高的要求。利用仿真软件包AMEsim对该液压导向机构进行接近于实际工况的仿真,揭示了这种液压系统的特有的性能。特别是超常环境压力下系统仿真结果表明,由于... 深井自动垂直钻井工具工作于数千米深的井下,对其上的液压导向机构的性能有较高的要求。利用仿真软件包AMEsim对该液压导向机构进行接近于实际工况的仿真,揭示了这种液压系统的特有的性能。特别是超常环境压力下系统仿真结果表明,由于超常环境压力可改善系统的吸油性能,因而使得该系统具有适应超常环境压力的特性。对液压导向机构的理论和实验分析证明了系统仿真的有效性。 展开更多

关键词 自动垂直钻井工具 液压导向机构 动态仿真 超常环境压力

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