电控半程旋转导向钻井工具研制与现场试验 被引量：1

1

作者 徐涛 施连海 +3 位作者 效世杰 韩龙 石林 刘浩鸿 《石油钻探技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期69-74,共6页

半程旋转导向钻井技术,是将下部钻具与上部钻具的扭矩进行分离,上部钻柱低转速旋转送钻,下部钻具进行常规滑动定向钻进,可低成本、大幅度提高导向钻井的井眼轨迹控制能力和水平段延伸能力。基于此技术,研制了电控半程旋转导向钻井工具... 半程旋转导向钻井技术,是将下部钻具与上部钻具的扭矩进行分离,上部钻柱低转速旋转送钻,下部钻具进行常规滑动定向钻进,可低成本、大幅度提高导向钻井的井眼轨迹控制能力和水平段延伸能力。基于此技术,研制了电控半程旋转导向钻井工具。该工具在常规滑动定向钻井钻柱的近钻头端安放电控半程旋转导向钻井工具,由地面信号下传装置发送钻井液负脉冲序列指令,工具接收指令后执行钻柱扭矩分离和结合动作。需要指出的是,扭矩分离后对反扭矩进行控制是该工具的关键技术,通常用钻柱与井壁的摩擦扭矩对抗反扭矩,但当扭矩激增时无法平衡反扭矩。电控半程旋转导向钻井工具通过增设抗反扭扶正器和吸扭储能总成,有效抵抗反扭矩、稳定工具面。电控半程旋转导向钻井工具已开展4井次现场试验。试验结果表明,该工具可大幅缓解托压,降摩减阻,提高钻压传递效率,具备反扭矩控制能力,扭矩分离后工具面保持平稳,机械钻速有所提高,具有推广应用价值。 展开更多

关键词 旋转导向钻井 钻井工具 电控扭矩离合 半程旋转 反扭矩控制

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旋转导向钻井轨迹控制特性实验教学装置设计及应用

2

作者 刘永旺 王红 +3 位作者 秦晓兵 尚捷 薛新房 贾建波 《实验室研究与探索》 CAS 北大核心 2024年第12期59-63,共5页

旋转导向是目前钻井技术的最前沿科技,也是定向钻井领域未来发展的主流方向。获取并展示旋转导向钻井行为对钻井人才培养及实现现场技术再次革新升级均有重大意义。为展示旋转导向钻井行为,基于相似性原理,研制旋转导向钻井轨迹控制特... 旋转导向是目前钻井技术的最前沿科技,也是定向钻井领域未来发展的主流方向。获取并展示旋转导向钻井行为对钻井人才培养及实现现场技术再次革新升级均有重大意义。为展示旋转导向钻井行为,基于相似性原理,研制旋转导向钻井轨迹控制特性实验教学装置,装置可展示旋转导向钻井系统的轨迹控制行为和揭示其控制特性,可评价不同导向钻井技术实施效果,提升学生导向钻井作业的工程实践能力,为科研人员揭示轨迹控制机理、开展科研创新提供保障。 展开更多

关键词 旋转导向钻井 轨迹控制特性 实验教学装置 教学研究 钻进行为

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旋转导向钻井技术研究新进展 被引量：44

3

作者 熊继有 温杰文 +1 位作者 荣继光 李宬晓 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第4期87-90,共4页

井下旋转导向钻井工具是旋转导向钻井系统的核心部件,从应用情况来看,指向式旋转导向钻井工具是发展的趋势。为解决在钻大位移井、水平分支井等复杂结构井时出现的种种难题以及国内指向式旋转导向钻井技术的"瓶颈"问题,将理... 井下旋转导向钻井工具是旋转导向钻井系统的核心部件,从应用情况来看,指向式旋转导向钻井工具是发展的趋势。为解决在钻大位移井、水平分支井等复杂结构井时出现的种种难题以及国内指向式旋转导向钻井技术的"瓶颈"问题,将理论与实践相结合,对旋转导向钻井技术的国内外研究现状做了分析;介绍了目前国内外运用比较广泛且典型的推靠式MRST和指向式Geo-Pilot井下闭环旋转导向钻井工具。在大量调研和文献分析的基础上,提出了研制与Geo-Pilot有所不同的新型指向式旋转导向钻井工具的思路,并着重论述了其结构与导向原理,总结出该指向式旋转导向钻井工具的特性与优点,提出了下一步的研究重点、难点与方向。 展开更多

关键词 水平井 大位移井 推靠式 指向式 旋转导向钻井 偏置机构 稳定器 电子马达

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旋转导向钻井技术最新进展及发展趋势 被引量：61

4

作者 薛启龙 丁青山 黄蕾蕾 《石油机械》 北大核心 2013年第7期1-6,共6页

在对旋转导向技术优势和需求进行分析的基础上,详细阐述了旋转导向系统近年来的主要技术进步要点和国内外最新发展现状,对于近期可能形成的技术发展趋势进行了预测,认为旋转导向系统近期在耐高温高压性能、无线信息传输方式、与马达结... 在对旋转导向技术优势和需求进行分析的基础上,详细阐述了旋转导向系统近年来的主要技术进步要点和国内外最新发展现状,对于近期可能形成的技术发展趋势进行了预测,认为旋转导向系统近期在耐高温高压性能、无线信息传输方式、与马达结合以及与套管/尾管钻井相结合方面将得到进一步发展,而旋转地质导向钻井技术将成为中长期发展方向。对于国内的发展现状也进行了相应分析并提出了进一步的研究方向。 展开更多

关键词 旋转导向钻井 推靠钻头式 指向钻头式 偏置机构 现状 发展趋势

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动态指向式旋转导向钻井工具测控系统设计与性能分析 被引量：8

5

作者 刘建华 佀洁茹 +3 位作者 耿艳峰 张卫 王伟亮 王凯 《石油钻探技术》 CAS CSCD 北大核心 2018年第6期59-64,共6页

为了开发高性能的旋转导向钻井工具系统,进行了动态指向式旋转导向钻井工具测控系统设计与性能分析。在自行设计的动态指向式旋转导向钻井工具原理样机的基础上,设计了测控系统,分析了其关键技术;通过模拟实际钻井工况,测试分析了测控... 为了开发高性能的旋转导向钻井工具系统,进行了动态指向式旋转导向钻井工具测控系统设计与性能分析。在自行设计的动态指向式旋转导向钻井工具原理样机的基础上,设计了测控系统,分析了其关键技术;通过模拟实际钻井工况,测试分析了测控方案的可行性,检验了测量信号处理与控制算法的有效性。测试结果表明,应用互补滤波算法,能够将工具面角动态测量波动降低84%;采用永磁同步电机电流环、电机转速环、稳定平台对地转速环和稳定平台位置环的四环控制系统,除满足导向钻井的性能指标外,在粘滑度为200%工况下,还可以将系统工具面角波动控制在±5°范围内。研究结果表明,互补滤波算法能够有效提高工具面角的动态测量精度,四环控制系统能够实现工具面角的快速稳定控制,测控性能指标能够满足钻井工程技术要求。 展开更多

关键词 旋转导向钻井 钻井工具 测控系统 工具面角 互补滤波器 稳定平台

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旋转导向钻井技术发展现状及展望 被引量：53

6

作者 肖仕红 梁政 《石油机械》 北大核心 2006年第4期66-70,共5页

旋转导向钻井技术是现代导向钻井技术的发展方向。为了适应国内旋转导向钻井技术发展的需要,在简要叙述了滑动导向钻井的缺点和不足的基础上,对旋转导向钻井技术进行了系统归纳。特别是详细地对信号传输方式、信号测量系统和导向机构的... 旋转导向钻井技术是现代导向钻井技术的发展方向。为了适应国内旋转导向钻井技术发展的需要,在简要叙述了滑动导向钻井的缺点和不足的基础上,对旋转导向钻井技术进行了系统归纳。特别是详细地对信号传输方式、信号测量系统和导向机构的技术发展现状进行了系统分析,最后提出了旋转导向钻井技术的技术难点和攻关方向。 展开更多

关键词 旋转导向钻井 滑动导向钻井 发展现状 技术难点

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河坝构造嘉二段高含硫气藏水平井旋转导向钻井技术 被引量：4

7

作者 顾战宇 杨志彬 +3 位作者 王希勇 胡永章 李勇 邓明杰 《钻采工艺》 CAS 北大核心 2010年第1期20-22,27,共4页

河坝构造嘉二段气藏储层埋藏深、厚度薄、非均质性强,气藏温度高、异常高压、含硫化氢,易井漏,水平井中靶及水平段轨迹控制难度大。根据嘉二段气藏的工程地质特征,优选旋转导向钻井技术进行水平段钻进,通过强化钻井液优选、摩阻与扭矩... 河坝构造嘉二段气藏储层埋藏深、厚度薄、非均质性强,气藏温度高、异常高压、含硫化氢,易井漏,水平井中靶及水平段轨迹控制难度大。根据嘉二段气藏的工程地质特征,优选旋转导向钻井技术进行水平段钻进,通过强化钻井液优选、摩阻与扭矩分析、钻具组合以及钻井参数优化,实现了准确中靶及水平段轨迹的精确控制,进尺2012m,平均机械钻速2.85m/h,提速提效明显,为河坝嘉二段气藏薄气层高效开发提供了新思路。 展开更多

关键词 河坝构造 嘉二段气藏 水平井 旋转导向钻井

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动态指向式旋转导向钻井工具面角的动态测量 被引量：3

8

作者 耿艳峰 宋志勇 +1 位作者 王伟亮 杨毅森 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第3期323-329,共7页

针对钻井过程复杂振动环境下单独使用加速度计和陀螺仪都无法准确获得近钻头处工具面角测量值的情况,提出一种融合单轴陀螺仪和双三轴加速度计测量数据的组合滤波方案。采用扩展卡尔曼滤波算法,根据加速度计测量信息自适应地调整滤波参... 针对钻井过程复杂振动环境下单独使用加速度计和陀螺仪都无法准确获得近钻头处工具面角测量值的情况,提出一种融合单轴陀螺仪和双三轴加速度计测量数据的组合滤波方案。采用扩展卡尔曼滤波算法,根据加速度计测量信息自适应地调整滤波参数使测量结果最佳,能够准确估计出工具面角和陀螺仪漂移。仿真与实际测试结果表明,该方法能够适应钻井工具不同运行工况并大幅减弱井下振动、陀螺仪漂移等因素对工具面角动态测量精度的影响,工具面角误差小于6°,为旋转导向钻井工具的研制奠定了基础。 展开更多

关键词 旋转导向钻井 动态工具面角测量 扩展卡尔曼滤波 加速度计 陀螺仪

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旋转导向钻井的导向动力系统研究 被引量：4

9

作者 谢海明 周静 岳远瞩 《钻采工艺》 CAS 北大核心 2010年第4期5-7,共3页

旋转导向钻井技术彻底扭转了传统滑动钻井的各种弊端:井眼螺旋、扩径、岩屑堆积、轴向冲击等,同时也将减少卡钻和钻井液漏失等严重事故的发生,提高钻井效率和进尺率,从而提高钻井的经济效益。旋转导向钻井工具的导向力来源目前来说有两... 旋转导向钻井技术彻底扭转了传统滑动钻井的各种弊端:井眼螺旋、扩径、岩屑堆积、轴向冲击等,同时也将减少卡钻和钻井液漏失等严重事故的发生,提高钻井效率和进尺率,从而提高钻井的经济效益。旋转导向钻井工具的导向力来源目前来说有两种方式:一为利用钻柱内外的压差直接作为导向动力;二为利用钻井液的流动推动涡轮发电,再利用电能产生导向动力,但归根到底,还是利用钻井液的能量。旋转导向钻井技术是目前最先进的钻井技术。其内部的导向动力系统是实现智能钻井的关键所在。将无位置无刷直流电动机应用到井下工具中,到目前为止,在国内还没有相关的报道。文章利用电机和泵构建了旋转导向钻井的导向动力系统,并进行了相关测试,得出了相应的技术指标。 展开更多

关键词 旋转导向钻井 可控偏心器 导向动力系统

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新型全旋转动态指向式旋转导向钻井系统设计 被引量：12

10

作者 张光伟 展茂雷 《石油机械》 2016年第5期13-17,共5页

在研究现有旋转导向系统构成和关键组成单元结构及工作原理的基础上,分析了国内外旋转导向钻井系统的结构特点,并结合现场旋转导向系统的使用原则提出了新型全旋转动态指向式旋转导向钻井系统。该系统主要由地面监控系统、地面与井下双... 在研究现有旋转导向系统构成和关键组成单元结构及工作原理的基础上,分析了国内外旋转导向钻井系统的结构特点,并结合现场旋转导向系统的使用原则提出了新型全旋转动态指向式旋转导向钻井系统。该系统主要由地面监控系统、地面与井下双向传输通信系统、钻井液发电系统、井下控制系统、井下测量系统和导向机构组成。系统将井下闭环和地面闭环相结合,实现旋转钻进过程中连续井斜和方位的调整,节省了频繁起下钻时间;系统的可控弯接头的偏心机构由内、外2个偏心环组成,并利用内、外偏心和矢量进行轨迹控制。可控弯接头偏心机构通过控制外偏心环伺服电机来驱动,可实现导向轴的摆动,保证可控弯接头实现导向钻进。 展开更多

关键词 旋转导向钻井 可控弯接头 轨迹控制 偏心机构 控制系统 导向机构

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旋转导向钻井偏心稳定器横向振动研究 被引量：9

11

作者 姜伟 《中国海上油气（工程）》 2006年第5期330-333,共4页

旋转导向钻井偏心稳定器横向振动研究是国家863“可控（闭环）三维轨迹钻井技术”课题研究的部分内容。选取偏心稳定器的心轴作为研究对象，以偏心稳定器心轴连续梁系统的横向振动模型受力分析为基础，根据课题研究中所设计的心轴结构... 旋转导向钻井偏心稳定器横向振动研究是国家863“可控（闭环）三维轨迹钻井技术”课题研究的部分内容。选取偏心稳定器的心轴作为研究对象，以偏心稳定器心轴连续梁系统的横向振动模型受力分析为基础，根据课题研究中所设计的心轴结构形式，建立了与实际情况较为接近的三铰支点的连续梁系统横向振动方程；并分析了偏心稳定器横向振动对钻井工具和钻具系统的影响，为合理进行心轴设计以及偏心稳定器样机在现场的正确使用和钻井参数的合理选择，提供了科学的理论依据和实用的计算方法。计算实例表明，当钻压范围选择在80～250kN时，Ф215．9mm井眼钻进中的确存在19～20、61～63、162～163r／min前三阶横向共振转速区间，因此在选择钻井参数时应通过钻压与转速的配合，尽可能避开横向共振转速，以保证下部钻具组合系统及作业安全。 展开更多

关键词 旋转导向钻井 偏心稳定器 连续梁系统 横向振动 频率分析 钻压 转速

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旋转导向钻井液力推力的计算与分析

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作者 李琪 张铁军 于继良 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第9期68-71,共4页

文章介绍了正在研制的调制式旋转导向钻井工具MRST的组成及其工作原理 ;它由测控短节、偏置导向执行机构两大部分组成 ,是在钻柱全旋转且相对于井壁没有静止支撑点的条件下进行导向钻井的。工具偏置导向执行机构的执行是以钻井液为制导... 文章介绍了正在研制的调制式旋转导向钻井工具MRST的组成及其工作原理 ;它由测控短节、偏置导向执行机构两大部分组成 ,是在钻柱全旋转且相对于井壁没有静止支撑点的条件下进行导向钻井的。工具偏置导向执行机构的执行是以钻井液为制导动力源 ,即作用在执行机构伸缩块上的内外压差而产生的液力推力 ,液力推力的大小与制导效果密切相关 ;为此 ,采用常规钻井水力学计算程序 ,对MRST在正常钻井工作条件下液力推力的大小及其影响因素进行了计算分析。结果表明 ,就目前国内陆上钻井设备所具有的条件 ,所研制的MRST是可以适应 70 0 0m井深以内的井对导向力控制要求的 ;但作用在MRST伸缩块上的液力推力是随井深、排量、钻井液密度及流变性等的变化而变化的 ,实际应用MRST时应考虑上述因素变化对MRST工作性能产生的影响 ;此外 ,也可考虑通过微调排量的办法来调整MRST导向力的大小。 展开更多

关键词 旋转导向钻井 导向力 钻井液密度 常规钻井 钻井设备 钻柱 井深 液力 内陆 条件

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旋转导向钻井工具近垂直姿态校正矩阵误差的等角距均衡校正 被引量：6

13

作者 程为彬 胡少兵 +2 位作者 张夷非 陈雪菲 李刚 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第6期19-28,共10页

旋转导向钻井工具中姿态校正方法的校正点本身包含各种系统误差,会引入校正矩阵误差,是近垂直姿态下姿态角解算精度低的原因之一.平均均衡校正方法(ABC)可补偿校正矩阵误差,但整体误差并不均匀.以等分角度间距设计校正点,建立一种等角... 旋转导向钻井工具中姿态校正方法的校正点本身包含各种系统误差,会引入校正矩阵误差,是近垂直姿态下姿态角解算精度低的原因之一.平均均衡校正方法(ABC)可补偿校正矩阵误差,但整体误差并不均匀.以等分角度间距设计校正点,建立一种等角距均衡校正(EABC)模型,推导校正矩阵误差表达式,研究其引起的姿态角误差特征.对多组近垂直姿态的测试数据分别进行传统校正、平均均衡校正和等角距均衡校正,结果表明:等角距均衡校正后,井斜角误差平均值均小于0.012°,井斜角误差峰峰值均小于0.027°;工具面角误差平均值均小于0.008°,工具面角误差的峰峰值和标准差分别降低到平均均衡校正的54%~95%和40%~63%,进一步提高垂直小井斜井段的姿态解算整体精度。 展开更多

关键词 旋转导向钻井 姿态测量 垂直姿态 误差补偿 均衡校正

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旋转导向钻井通讯与控制系统设计与软件开发 被引量：4

14

作者 王炳森 唐达 +3 位作者 常珍 周宇 岳前进 周佳 《钻采工艺》 CAS 北大核心 2019年第1期68-70,79,I0005,I0006,共6页

旋转导向是当前油气钻采井下工具导向控制的关键性技术,在长水平段水平井、大位移井、分支井等复杂井结构中应用广泛。钻井液脉冲为旋转导向钻井的主要通讯方式,其传输缓慢、有延迟、易误码等传输特性,使得对通讯编码和传输同步的要求... 旋转导向是当前油气钻采井下工具导向控制的关键性技术,在长水平段水平井、大位移井、分支井等复杂井结构中应用广泛。钻井液脉冲为旋转导向钻井的主要通讯方式,其传输缓慢、有延迟、易误码等传输特性,使得对通讯编码和传输同步的要求更为严格。另外,为方便现场工程技术人员直观掌握导向头状态和井眼轨迹的控制情况,需要建立有效的地面监控系统。针对这些问题和旋转导向钻井工程中的具体情况,考虑指令传输时间短、井下识别准确率高的原则,设计了旋转导向系统上下位机的通讯协议,并给出下行控制指令编码方案;开发了相应的通讯与控制系统,可实现控制指令下传和钻井参数实时显示,解决了旋转导向钻井设备的软件系统集成问题。系统提供了实际旋转导向控制接口和地面测试接口,满足工程实际要求。 展开更多

关键词 旋转导向钻井 钻井液脉冲 通讯协议 控制系统 软件系统集成

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旋转导向钻井系统控制井眼轨迹机理研究 被引量：16

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作者 狄勤丰 张绍槐 《石油钻探技术》 CAS 北大核心 1998年第3期52-54,共3页

分析了井眼轨迹的旋转导向机理及井眼轨迹旋转导向偏差矢量控制方法的原理，同时还对常规井眼轨迹控制方法与偏差矢量控制方法进行了比较。

关键词 旋转导向钻井 井眼轨迹 钻井系统 控制 油田

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旋转导向钻井系统测量技术研究 被引量：17

16

作者 狄勤丰 张绍槐 《石油钻探技术》 CAS 北大核心 1998年第2期50-53,共4页

在旋转导向方式下如何设计测量系统和解决由于钻柱旋转引起的测量精度问题就是旋转导向钻井系统面临的诸多技术难点之一。深入研究了近钻头空间姿态测量系统的结构、原理及安装等问题。对比分析了两种坐标系下测量和计算井眼轨迹参数的... 在旋转导向方式下如何设计测量系统和解决由于钻柱旋转引起的测量精度问题就是旋转导向钻井系统面临的诸多技术难点之一。深入研究了近钻头空间姿态测量系统的结构、原理及安装等问题。对比分析了两种坐标系下测量和计算井眼轨迹参数的优缺点。结果表明，不但能在钻柱旋转过程中测出近钻头处的井斜角、方位角及控制面角，而且可以消除钻柱磁感应对测量结果的影响。 展开更多

关键词 旋转导向钻井 导向钻井 测量

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旋转导向钻井工具空间姿态分析与测量方法研究 被引量：6

17

作者 李汉兴 蒋世全 李峰飞 《中国海上油气》 CAS CSCD 北大核心 2013年第6期88-92,共5页

旋转导向钻井工具空间姿态的测量和控制是实现井眼轨迹控制的关键。针对MWD工具不能直接测量旋转导向钻井工具的工具面问题,分析了旋转导向钻井工具的空间姿态。利用欧拉定理,通过动坐标与大地坐标的旋转变换,建立了旋转导向钻井工具空... 旋转导向钻井工具空间姿态的测量和控制是实现井眼轨迹控制的关键。针对MWD工具不能直接测量旋转导向钻井工具的工具面问题,分析了旋转导向钻井工具的空间姿态。利用欧拉定理,通过动坐标与大地坐标的旋转变换,建立了旋转导向钻井工具空间姿态的测量和确定模型,并在现场试验中取得了良好的井眼轨迹控制效果。 展开更多

关键词 旋转导向钻井 工具面 空间姿态 测量方法 井眼轨迹

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导向钻井稳定平台的DDPG深度强化学习控制

18

作者 霍爱清 姜雪 张书涵 《西安石油大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第5期49-56,共8页

针对导向钻井稳定平台工作时,系统存在干扰所带来的跟踪效果不理想、鲁棒性较差等问题,提出了一种基于DDPG的深度强化学习控制方法。以旋转导向钻井稳定平台为研究对象,建立了稳定平台被控对象模型和摩擦模型。从状态向量、奖励函数和... 针对导向钻井稳定平台工作时,系统存在干扰所带来的跟踪效果不理想、鲁棒性较差等问题,提出了一种基于DDPG的深度强化学习控制方法。以旋转导向钻井稳定平台为研究对象,建立了稳定平台被控对象模型和摩擦模型。从状态向量、奖励函数和网络结构3个方面设计了稳定平台DDPG深度强化学习控制器,构建了Actor-Critic双网络结构并进行参数更新,通过建立控制器输入与实际输出之间的非线性关系,提高稳定平台的控制精度、响应速度和抗干扰能力。分别将所提控制方法与PID、PIDDOB控制方法进行仿真实验对比,实验结果表明所提方法跟踪误差在±10%范围之内,能够有效抑制参数摄动和摩擦干扰,有较强的鲁棒性,满足钻井工程的需求。 展开更多

关键词 旋转导向钻井 稳定平台 深度强化学习 深度确定性策略梯度

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推靠式旋转导向系统底部钻具组合动态安全评价方法 被引量：8

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作者 杨春旭 王瑞和 韩来聚 《中国石油大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第2期64-70,共7页

推靠式旋转导向钻进时巴掌对井壁的间歇性推靠致使钻柱处于非线性阻尼激励的复杂工作状态,剧烈的振动易引发钻柱的疲劳失效。建立考虑巴掌与井壁的接触碰撞及动态激励的底部钻具组合动应力计算模型,分析钻柱转速对钻柱动应力和钻头侧向... 推靠式旋转导向钻进时巴掌对井壁的间歇性推靠致使钻柱处于非线性阻尼激励的复杂工作状态,剧烈的振动易引发钻柱的疲劳失效。建立考虑巴掌与井壁的接触碰撞及动态激励的底部钻具组合动应力计算模型,分析钻柱转速对钻柱动应力和钻头侧向力的影响。结果表明:钻井过程中底部钻具组合动应力和钻头侧向力处于剧烈波动状态,尤其在临界转速下运动的钻柱将产生剧烈的振动及较高水平的动应力,导致钻柱出现疲劳破坏;通过调节钻柱转速至两阶相邻转速中间值,可显著降低钻柱的振动加速度。现场试验验证了通过调节钻柱转速提高底部钻具组合动态安全的可行性,为推靠式旋转导向及同类工具安全钻进参数的优化设计提供了依据。 展开更多

关键词 旋转导向钻井 钻柱动态安全 固有频率 动应力 现场试验

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指向式旋转导向系统内外环转速对PDC钻头破岩效率的影响 被引量：1

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作者 张光伟 高嗣土 +1 位作者 乔阳 田帆 《石油钻探技术》 CAS CSCD 北大核心 2019年第6期27-33,共7页

为了提高指向式旋转导向钻井工具的破岩效率,在钻头运动学研究的基础上,利用Matlab软件建立了数字化PDC钻头模型和数字化岩石模型,结合岩石模型的离散化处理,模拟了旋转导向钻进条件下,PDC钻头与岩石的相互作用过程,并给出了破岩效率的... 为了提高指向式旋转导向钻井工具的破岩效率,在钻头运动学研究的基础上,利用Matlab软件建立了数字化PDC钻头模型和数字化岩石模型,结合岩石模型的离散化处理,模拟了旋转导向钻进条件下,PDC钻头与岩石的相互作用过程,并给出了破岩效率的定量计算方法;分析了指向式旋转导向系统内外偏心环转速对PDC钻头破岩效率的影响,得到了不同时间步长下的破岩规律。研究结果表明,抗剪强度为11 MPa、内摩擦角为22°、摩擦系数为0.2的岩石,其最佳破岩转速比在1.0左右,且指向式旋转导向系统在钻进过程中均存在稳态切削,其破岩效率与内外偏心环的转速比密切相关,随着内外偏心环转速比增大,破岩效率也相应增大,但最终趋于稳定。研究结果对提高指向式旋转导向系统的钻井效率具有一定的理论指导作用。 展开更多

关键词 旋转导向钻井 PDC钻头 破岩效率 转速比 数字化 数值模拟

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