旋转导向钻井系统的传感器故障检测实验教学设计

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作者 高明 冯阳 +2 位作者 盛立 孙静 周东华 《实验技术与管理》 北大核心 2025年第9期247-253,共7页

该文以旋转导向钻井系统为研究对象,设计并搭建了振动环境下的故障检测实验平台。基于导向钻井非线性系统,研究其传感器故障检测问题。采用扩展卡尔曼滤波实现状态估计,利用卡方检测构造残差评价函数实现故障检测,并给出了具体实验步骤... 该文以旋转导向钻井系统为研究对象,设计并搭建了振动环境下的故障检测实验平台。基于导向钻井非线性系统,研究其传感器故障检测问题。采用扩展卡尔曼滤波实现状态估计,利用卡方检测构造残差评价函数实现故障检测,并给出了具体实验步骤和实验验证。该实验教学设计融合了先进的控制系统与故障诊断方法,紧密结合前沿科学问题开展实验教学,有助于自动化专业创新型高水平复合式人才的培养。 展开更多

关键词 旋转导向钻井系统 故障检测 扩展卡尔曼滤波 实验平台

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旋转导向钻井系统微型斜盘式轴向柱塞泵的设计与仿真

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作者 叶哲伟 刘兵 +2 位作者 刘章 周瑜 金存 《机床与液压》 北大核心 2025年第14期149-156,共8页

为了满足井下旋转导向钻井系统液压动力单元中的柱塞泵高转速、小尺寸和高精度的要求,设计一种微型斜盘式轴向柱塞泵,其排量可达0.036 mL/r,工作压力可达30 MPa。分析柱塞位移和斜盘倾角的转换关系,建立柱塞位移转化的数学模型。运用AME... 为了满足井下旋转导向钻井系统液压动力单元中的柱塞泵高转速、小尺寸和高精度的要求,设计一种微型斜盘式轴向柱塞泵,其排量可达0.036 mL/r,工作压力可达30 MPa。分析柱塞位移和斜盘倾角的转换关系,建立柱塞位移转化的数学模型。运用AMESim搭建微型斜盘式轴向柱塞泵各个零部件模型,完成整泵液压系统模型的建立。结果表明:在额定工况下,柱塞泵的输出流量在0.032~0.035 L/min内脉动,平均出口流量为0.033 L/min,出口压力在9~10 MPa内脉动;随着柱塞斜盘倾斜角的减小,泵的输出流量减小,流量脉动变小,当斜盘倾角增大时,柱塞的位移增大,泵的输出流量也增大。对泵样机进行试验,分析了该泵的输出特性和效率曲线,与仿真分析结果进行对比。结果表明:泵的输出流量随着电机转速的增大而增大,其总效率随着工作压力的增大而增大;仿真效果较好,同时验证了仿真方法和结果的可靠性。微型斜盘式柱塞泵在额定工况下的容积效率可达到84.2%。 展开更多

关键词 旋转导向钻井系统 微型斜盘式轴向柱塞泵 AMESIM仿真 斜盘倾角

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旋转导向钻井系统关键技术研究与实钻试验 被引量：30

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作者 吴超 菅志军 +1 位作者 郭云 尚捷 《中国海上油气》 CAS 北大核心 2012年第3期52-53,57,共3页

为了加快我国海上油气藏开发的步伐,降低勘探开发成本,中海油田服务股份有限公司成功研制了一套旋转导向钻井系统。文中主要对该系统中的关键技术,如导向机构、井下涡轮发电机、地面指令下传装置的组成与工作原理进行了论述,并对其实钻... 为了加快我国海上油气藏开发的步伐,降低勘探开发成本,中海油田服务股份有限公司成功研制了一套旋转导向钻井系统。文中主要对该系统中的关键技术,如导向机构、井下涡轮发电机、地面指令下传装置的组成与工作原理进行了论述,并对其实钻试验作了简要介绍。 展开更多

关键词 旋转导向钻井系统 导向机构 井下涡轮发电机 地面指令下传装置 实钻试验

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导向钻井系统导向钻进水平井段的理论与实践 被引量：13

4

作者 赵金海 施太和 +3 位作者 张云连 韩来聚 唐志军 唐代绪 《西南石油学院学报》 CSCD 2001年第3期30-33,共4页

导向技术的研究与试验在胜利油田取得了圆满成功 ,获得了较好的试验效果 ,推广的 30 0余口井初步统计节约成本上亿元 ,经济效益十分显著。在水平井井眼轨迹控制施工中 ,导向钻井系统在斜井段和水平段的施工中均获得了显著的技术经济效... 导向技术的研究与试验在胜利油田取得了圆满成功 ,获得了较好的试验效果 ,推广的 30 0余口井初步统计节约成本上亿元 ,经济效益十分显著。在水平井井眼轨迹控制施工中 ,导向钻井系统在斜井段和水平段的施工中均获得了显著的技术经济效益。在对导向钻井技术研究和指导水平井井眼轨迹控制现场施工过程中 ,对水平井段导向钻井进行了探索 ,应用加权残值法编制了导向钻具受力分析软件并着重对复合钻进增斜力进行了初步研究。在理论研究和现场实践中得到了一些有价值的结论 。 展开更多

关键词 导向钻井系统 井眼轨迹 复合钻进 水平井段 增斜力 胜利油田

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调制式旋转导向钻井系统稳定平台控制原理及性能分析 被引量：19

5

作者 韩来聚 王瑞和 +1 位作者 刘新华 崔琪琳 《石油大学学报（自然科学版）》 CSCD 北大核心 2004年第5期49-51,60,共4页

对调制式旋转导向钻井系统稳定平台的控制原理进行了研究,设计了由上、下涡轮发电机、控制轴及电子仓组成的三环控制稳定平台。对稳定平台性能的理论分析和仿真模拟结果表明,国内首创设计的发电机式稳定平台控制系统不但具有良好的稳定... 对调制式旋转导向钻井系统稳定平台的控制原理进行了研究,设计了由上、下涡轮发电机、控制轴及电子仓组成的三环控制稳定平台。对稳定平台性能的理论分析和仿真模拟结果表明,国内首创设计的发电机式稳定平台控制系统不但具有良好的稳定性、可控性和可观性,而且当钻井参数在较大范围内发生变化时,系统仍然具有很好的跟踪特性、抑制扰动特性、随动稳定特性及很强的抗干扰能力。 展开更多

关键词 制式 调制 稳定平台 稳定特性 性能分析 抗干扰能力 跟踪特性 旋转导向钻井系统 钻井参数 仿真模拟

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调制式旋转导向钻井系统工作原理研究 被引量：29

6

作者 韩来聚 孙铭新 狄勤丰 《石油机械》 北大核心 2002年第3期7-9,35,共4页

旋转导向钻井技术是 2 0世纪 90年代发展起来的以旋转导向钻井系统为核心的钻井新技术 ,其中旋转导向钻井系统主要由井下旋转导向钻井工具系统、双向通讯系统和地面监控系统三大部分组成。在简述旋转导向钻井系统国内外发展概况和结构... 旋转导向钻井技术是 2 0世纪 90年代发展起来的以旋转导向钻井系统为核心的钻井新技术 ,其中旋转导向钻井系统主要由井下旋转导向钻井工具系统、双向通讯系统和地面监控系统三大部分组成。在简述旋转导向钻井系统国内外发展概况和结构特点后 ,着重论述了调制式旋转导向钻井系统的总体方案设计 ;井下调制式旋转导向工具系统的结构设计和导向力的控制 ;井下随动稳定平台控制系统的结构设计和控制原理。对稳定平台的计算结果表明 ,稳定平台的摆动幅度在± 14°时 ,系统的控制力仅下降 1% 。 展开更多

关键词 石油钻井 调制式 旋转导向钻井系统 工作原理 研究 导向力

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静态推靠式旋转导向钻井系统的钻压传递效率 被引量：13

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作者 史玉才 滕志想 +3 位作者 白璟 管志川 刘庆成 王恒 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第11期83-88,共6页

国内研制的静态推靠式旋转导向钻井系统正全面开展现场试验及初步应用,该系统正常钻进时导向翼肋施加到井壁上的静态推靠力会产生较大的摩擦力,有可能影响钻压传递效率和钻井速度。为此,基于该系统的结构及工作原理,考虑井壁无台阶和有... 国内研制的静态推靠式旋转导向钻井系统正全面开展现场试验及初步应用,该系统正常钻进时导向翼肋施加到井壁上的静态推靠力会产生较大的摩擦力,有可能影响钻压传递效率和钻井速度。为此,基于该系统的结构及工作原理,考虑井壁无台阶和有台阶两种情况,分别建立了钻压传递效率分析模型,模拟分析了钻压传递效率随名义钻压、井壁摩擦系数,以及导向翼肋推靠力和前倒角的变化规律。研究结果表明:(1)该旋转导向系统对名义钻压有最小值要求,适当提高名义钻压有助于提高钻压传递效率;(2)无论井壁是否有台阶,如果导向翼肋推靠力之和越大、井壁摩擦系数越大,那么钻压传递效率就越低,当井壁有台阶时钻压传递效率明显低于井壁无台阶时的对应值;(3)井壁有台阶时导向翼肋前倒角对钻压传递效率影响明显,前倒角越大则钻压传递效率越低(甚至自锁)。结论认为,该研究成果有助于指导钻井现场合理选择和调控钻压。 展开更多

关键词 旋转导向钻井系统 静态推靠式 钻压 传递效率 导向翼肋自锁 井壁摩擦系数 翼肋推靠力

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旋转导向钻井系统的工作方式分析 被引量：35

8

作者 赵金洲 孙铭新 《石油机械》 北大核心 2004年第6期73-75,共3页

总结了旋转导向钻井技术的发展概况 ,分析了旋转导向钻井系统的井下工具系统的测控方式、偏置方式和导向方式 ,并对各系统的不同工作方式做了对比分析。在此基础上 ,提出了一种新的旋转导向钻井系统分类方式 ,并依据这种分类方式对下一... 总结了旋转导向钻井技术的发展概况 ,分析了旋转导向钻井系统的井下工具系统的测控方式、偏置方式和导向方式 ,并对各系统的不同工作方式做了对比分析。在此基础上 ,提出了一种新的旋转导向钻井系统分类方式 ,并依据这种分类方式对下一步旋转导向钻井系统的发展情况做了一些简单预测。 展开更多

关键词 旋转导向钻井系统 测控方式 偏置方式 导向方式 RSS 钻头

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旋转导向钻井系统中的一种下行通讯方案 被引量：5

9

作者 杨全进 李瑾 《油气地质与采收率》 CAS CSCD 2004年第1期75-77,共3页

井眼轨道自动控制技术已成为当今钻井技术研究的热点,其技术关键之一就是地面和井下的信息传输问题。根据井眼轨道自动控制系统的基本构成和实现要求,对信息的传输方式进行了比较和筛选,提出了通过控制钻具旋转速度的方式将地面的指令... 井眼轨道自动控制技术已成为当今钻井技术研究的热点,其技术关键之一就是地面和井下的信息传输问题。根据井眼轨道自动控制系统的基本构成和实现要求,对信息的传输方式进行了比较和筛选,提出了通过控制钻具旋转速度的方式将地面的指令传送给井下系统的通讯方式。其研究结果将对井眼轨道自动控制系统的设计及实现具有参考价值。 展开更多

关键词 旋转导向钻井系统 信息传输系统 模糊控制 井眼轨道控制 钻井技术

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旋转导向钻井系统稳定平台测试台架设计 被引量：4

10

作者 孙峰 陈威 王义峰 《石油机械》 北大核心 2010年第11期36-38,6,共3页

为了验证旋转导向钻井系统稳定平台在旋转状态下井斜测量及控制的准确性,设计了一种能够改变空间姿态并且模拟钻铤转速变化及扭矩载荷波动的测试台架。该测试台架通过机、电、液一体化设计,实现了全程自动化控制。现场应用表明,该稳定... 为了验证旋转导向钻井系统稳定平台在旋转状态下井斜测量及控制的准确性,设计了一种能够改变空间姿态并且模拟钻铤转速变化及扭矩载荷波动的测试台架。该测试台架通过机、电、液一体化设计,实现了全程自动化控制。现场应用表明,该稳定平台测试台架结构设计合理,强度足够,其功能满足了稳定平台测试的需要。 展开更多

关键词 测试台架 起竖摇摆机构 模拟载荷 旋转导向钻井系统

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导向钻井系统在长裸眼定向井中的应用研究 被引量：1

11

作者 艾秋波 李培佳 +1 位作者 运志森 钱建良 《钻采工艺》 CAS 2001年第1期13-15,共3页

科学的现场管理与应用先进的导向钻井技术相结合，是现代钻井的一个新的发展趋势，特别在大位移长裸眼定向井施工中，更是实现优质、快速、安全钻进的有效手段之一。文中详细介绍导向钻井系统在港深２４－２６井的应用情况、钻具组合、... 科学的现场管理与应用先进的导向钻井技术相结合，是现代钻井的一个新的发展趋势，特别在大位移长裸眼定向井施工中，更是实现优质、快速、安全钻进的有效手段之一。文中详细介绍导向钻井系统在港深２４－２６井的应用情况、钻具组合、参数优选，并进行效果分析。 展开更多

关键词 定向井 导向钻井系统 长裸眼 钻井参数 石油钻井

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导向钻井系统在大斜度井中的应用

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作者 孙明亮 郑延斌 +1 位作者 潘金山 李志刚 《钻采工艺》 CAS 2004年第5期6-8,共3页

介绍了导向钻井系统的设计及对导向钻具理论特性的分析,针对河南油田大斜度井的特点,在钻井液性能和钻井工艺方面采取了相应的技术措施,充分发挥导向系统的优越性,提高机械钻速,减少井下复杂等事故隐患,降低钻井成本。

关键词 导向钻井系统 大斜度井 钻具 轨迹控制技术 丛式井 定向井 机械钻速

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中国石油川庆钻探工程公司研制出旋转导向钻井系统 被引量：2

13

作者 天工 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第11期103-103,共1页

2013年11月6日，在中国石油西南油气田龙岗022H3井井场刚完成一项试验，中国石油川庆钻探工程公司自主研制的旋转导向钻井系统人井36h，运行平稳高效。旋转导向钻井是一项尖端自动化钻井新技术，代表当今世界钻井技术发展的最高水平，... 2013年11月6日，在中国石油西南油气田龙岗022H3井井场刚完成一项试验，中国石油川庆钻探工程公司自主研制的旋转导向钻井系统人井36h，运行平稳高效。旋转导向钻井是一项尖端自动化钻井新技术，代表当今世界钻井技术发展的最高水平，已经成为复杂超深定向井和大位移水平井使用的必备技术，目前仅国外钻井服务公司拥有此项技术。为打破国外技术垄断，满足页岩气和致密气等非常规资源有效开发的迫切需求，川庆钻探工程公司开展自主知识产权的CGSTEER-01旋转导向钻井系统的研发工作。 展开更多

关键词 旋转导向钻井系统 钻探工程 中国石油 大位移水平井 自主知识产权 自动化钻井 新技术 自主研制

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旋转导向钻井系统在张海29-36L井的应用 被引量：3

14

作者 许京国 霍如军 +3 位作者 陶瑞东 杨静 张连水 张建荣 《钻采工艺》 CAS 北大核心 2016年第2期113-115,共3页

埕海2-2人工岛是大港油田为实现海油陆采而建设的人工岛,因受地面条件和地质靶点制约,主要采用大斜度井、大位移井、水平井等复杂井型进行开发。张海29-36L井是部署在埕海2-2人工岛的一口三开大位移定向井,本井最大水平位移1 764.51 m,... 埕海2-2人工岛是大港油田为实现海油陆采而建设的人工岛,因受地面条件和地质靶点制约,主要采用大斜度井、大位移井、水平井等复杂井型进行开发。张海29-36L井是部署在埕海2-2人工岛的一口三开大位移定向井,本井最大水平位移1 764.51 m,最大井斜76.16°,为有效克服三开滑动钻井产生的频繁托压、粘卡现象,应用了斯伦贝谢公司的Power Drive Xceed指向式旋转导向钻井系统,其工作原理是在钻具旋转状态下实现定向作业,应用旋转钻进方式代替滑动钻进方式,显著地减小了钻柱与井壁之间摩阻/扭矩。张海29-36 L井应用结果表明,应用旋转导向钻井系统井段比未使用该工具的井段机械钻速提高了71%,取得了非常显著的提速效果;与邻井相比,提高了行程钻速,缩短了钻井周期;旋转导向钻井系统在张海29-36L井成功应用实例为探索大位移井钻井提速提供了有益的参考。 展开更多

关键词 Power DRIVE Xceed 旋转导向钻井系统 机械钻速 行程钻速 大位移井 托压 井眼轨迹控制

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可旋转导向钻井系统 被引量：1

15

《石油钻探技术》 CAS 2004年第1期25-25,共1页

在定向井钻井中为钻出较为平滑的井眼,并提高钻速、降低成本,哈里伯顿、贝壳休斯、斯伦贝谢和精密钻井公司都推出了用于钻定向井的可旋转导向钻井系统。 哈里伯顿公司的可旋转导向钻井系统名为地下导向器(Geo—pilot)。该系统采用电池... 在定向井钻井中为钻出较为平滑的井眼,并提高钻速、降低成本,哈里伯顿、贝壳休斯、斯伦贝谢和精密钻井公司都推出了用于钻定向井的可旋转导向钻井系统。 哈里伯顿公司的可旋转导向钻井系统名为地下导向器(Geo—pilot)。该系统采用电池作动力,不依赖井底涡轮,可靠性高,钻头使用寿命长。电气元件与井眼中的液体绝缘。 展开更多

关键词 导向钻井系统 定向井 井眼 钻井速度

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川庆钻探研制出国内首套旋转导向钻井系统

16

《断块油气田》 CAS 2013年第6期771-771,共1页

近日，川庆钻探工程公司自主研制的国内首套旋转导向钻井系统入井36小时，运行平稳高效，顺利完成了试验。

关键词 旋转导向钻井系统 钻探工程 首套 国内 自主研制

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APS RSM旋转导向钻井系统

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作者 张进双 张辉 《石油钻探技术》 CAS 北大核心 2012年第6期66-66,共1页

美国APS公司研制开发的RSM旋转导向钻井系统包括旋转导向和动力钻井2部分。该系统综合了旋转导向系统的导向能力和动力钻具的技术优势，可用于垂直、增斜和稳斜钻进。

关键词 旋转导向钻井系统 旋转导向系统 动力钻具 导向能力 系统综合 RSM APS

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我国研制成功首套地质导向钻井系统

18

《石油钻探技术》 CAS 北大核心 2006年第3期51-51,共1页

我国第一套具有自主知识产权的CGDS—Ⅰ近钻头地质导向钻井系统，由中国石油勘探研究院钻井研究所、中国石油集团西安石油仪器厂、北京石油机械厂共同研制完成，CGDS—Ⅰ近钻头地质导向钻井系统具有测量、传输和导向三大功能，可测量钻... 我国第一套具有自主知识产权的CGDS—Ⅰ近钻头地质导向钻井系统，由中国石油勘探研究院钻井研究所、中国石油集团西安石油仪器厂、北京石油机械厂共同研制完成，CGDS—Ⅰ近钻头地质导向钻井系统具有测量、传输和导向三大功能，可测量钻头电阻率、方位电阻率、自然伽马和近钻头井斜角、工具面角等重要参数，将测到的各种参数传输到地面工作人员或将地面指令传输到导向马达， 展开更多

关键词 导向钻井系统 地质 研制成功 中国石油集团 方位电阻率 首套 自主知识产权 指令传输 石油机械厂 石油勘探

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CGDS172NB近钻头地质导向钻井系统在江汉油田成功应用

19

《石油机械》 北大核心 2012年第5期89-89,共1页

2012年3月29—4月8日,北京石油机械厂CGDS172NB近钻头地质导向钻井系统在江汉油田沙26平1C井成功应用。沙26平1C井是江陵凹陷沙26井区的一口侧钻水平井,设计完钻斜深2 190 m,A靶点垂深1 746.29 m,

关键词 导向钻井系统 江汉油田 应用 地质 钻头 石油机械厂 侧钻水平井 江陵凹陷

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CGDS近钻头地质导向钻井系统在吐哈油田成功应用

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《石油机械》 2015年第8期10-10,共1页

2015年5月25日，由北京石油机械厂提供CGDS近钻头地质导向钻井系统服务的吐哈油田红台23-P12-2井顺利完钻。该井为吐哈油田完成的首口近钻头地质导向水平井。相比传统地质导向仪器，近钻头地质导向仪器的近钻头方位伽马和电阻率测量点... 2015年5月25日，由北京石油机械厂提供CGDS近钻头地质导向钻井系统服务的吐哈油田红台23-P12-2井顺利完钻。该井为吐哈油田完成的首口近钻头地质导向水平井。相比传统地质导向仪器，近钻头地质导向仪器的近钻头方位伽马和电阻率测量点距离钻头仅2．57m。 展开更多

关键词 导向钻井系统 地质导向 吐哈油田 钻头 应用 石油机械厂 水平井 测量点

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