黑龍江鉆井工具廠家淺析典型旋轉(zhuǎn)導向鉆井系統(tǒng)工具

旋轉(zhuǎn)地質(zhì)自動導向鉆井技術是20世紀90年代初期發(fā)展起來的一項鉆井新技術，可以實現(xiàn)井眼軌跡的連續(xù)控制，代表了鉆井技術發(fā)展的高水平。旋轉(zhuǎn)導向鉆井技術包括地面監(jiān)控系統(tǒng)、井下旋轉(zhuǎn)導向鉆井工具系統(tǒng)和隨鉆測量系統(tǒng)。地面監(jiān)控系統(tǒng)用來完成旋轉(zhuǎn)(地質(zhì))導向二維建模、定向井水平井剖面設計或修正設計、底部鉆具組合受力分析、井下信號解釋處理、井眼軌跡參數(shù)計算等工作。井下旋轉(zhuǎn)導向鉆井工具系統(tǒng)包括導向裝置、雙向通訊和動力模塊、無磁模塊穩(wěn)定器等井下工具。隨鉆測量系統(tǒng)包括傳感器模塊、優(yōu)化旋轉(zhuǎn)密度儀和動態(tài)與壓力模塊等隨鉆地質(zhì)特性和鉆具特性測量T具。旋轉(zhuǎn)導向鉆井系統(tǒng)具有以下優(yōu)點：(1)使用一套鉆具組合完成定向造斜、增斜、穩(wěn)斜和水平段等各種井段鉆進任務，減少起下鉆更換鉆具組合的時間，提高鉆井時效；(2)能夠?qū)崿F(xiàn)井眼軌跡的平滑、連續(xù)鉆進，及時測量，能提高井眼軌跡控制精度；(3)不會影響井壁的穩(wěn)定性，減少了造斜肋塊磨損；(4)自動導向控制，靶點井斜角控制并保持在-4-0．2。，A、B靶點縱向距離控制并保持在-4-0．4m之內(nèi)。目前商業(yè)化應用較廣泛的旋轉(zhuǎn)導向系統(tǒng)有斯倫貝謝的Power Drive、哈里伯頓的Geo—Pilot、貝克休斯的Auto Track等。

1 斯倫貝謝Power Drive

Power Drive SRD系統(tǒng)主要由測控穩(wěn)定平臺和偏置執(zhí)行機構(gòu)組成。測控穩(wěn)定平臺內(nèi)部包括測量傳感器、井下CPU和控制電路，通過上下軸承懸掛于外筒內(nèi)。整個工具系統(tǒng)在隨鉆柱一起旋轉(zhuǎn)時，穩(wěn)定平臺通過控制其兩端的扭矩發(fā)生器輸出的扭矩大小，使穩(wěn)定平臺不隨鉆柱一起旋轉(zhuǎn)，處于一種隨動穩(wěn)定狀態(tài)(如罔1所示)。

井下導向工作時，穩(wěn)定平臺控制上盤閥的相對穩(wěn)定，而隨鉆柱一起旋轉(zhuǎn)的下盤閥上的液壓孔將依次與上盤閥上的高壓孔接通，鉆柱內(nèi)部的高壓鉆井液通過該臨時接通的液壓通道進入相關的翼肋支撐液壓腔，在鉆柱內(nèi)外鉆井液的壓差作用下，翼肋被支出。這樣，隨著鉆柱的旋轉(zhuǎn)，每個支撐翼肋都將在相同位置支出，從而為鉆頭提供一個側(cè)向力，產(chǎn)生導向作用。

2 哈里伯頓的Geo—Pilot

Geo—Pilot旋轉(zhuǎn)導向系統(tǒng)是由Sperry和JOGMEC(日本石油天然氣和金屬國家股份有限公司)共同開發(fā)的。該系統(tǒng)主要由驅(qū)動心軸，不旋轉(zhuǎn)外筒和偏心環(huán)偏置機構(gòu)組成。不旋轉(zhuǎn)外筒裝有兩個偏心環(huán)，一個位于另一個內(nèi)部，該偏心環(huán)總成組成了精細、緊湊經(jīng)久耐用的計算機控制的偏心單元，兩個偏心環(huán)驅(qū)動軸偏離鉆具中心，致使鉆頭產(chǎn)生偏斜力，從而實現(xiàn)全部旋轉(zhuǎn)的導向鉆進

3 貝克休斯的Auto—Track

AutoTrak RCIS系統(tǒng)的井下偏置導向工具南不旋轉(zhuǎn)外套和旋轉(zhuǎn)心軸兩大部分通過上下軸承連接形成一可相對轉(zhuǎn)動的結(jié)構(gòu)。旋轉(zhuǎn)心軸上接鉆柱，下接鉆頭，起傳遞鉆壓、扭矩和輸送鉆井液的作用。不旋轉(zhuǎn)外套上設置有井下CPU、控制部分和支撐翼肋。系統(tǒng)是一套集鉆進和隨鉆測量為一體的定向鉆井系統(tǒng)，能夠在旋轉(zhuǎn)鉆井過程中進行定向造斜鉆進，主要是因為它有一個獨特的非旋轉(zhuǎn)可調(diào)扶正器滑套，此扶正器滑套并非真的不旋轉(zhuǎn)，只是相對鉆頭驅(qū)動軸而言它幾乎是不旋轉(zhuǎn)，因此在旋轉(zhuǎn)鉆進過程中，此扶正器滑套可以保持一種相對靜止的狀態(tài)，從而保證鉆頭沿著某一特定的方向鉆進。通過液壓可推動活塞分別對3個穩(wěn)定塊施加不同的壓力，其合力就使鉆具沿某一特定方向偏移，從而在鉆進過程中使鉆頭產(chǎn)生1個側(cè)向力，保證鉆頭沿這一方向定向鉆進。

牡丹江瑞泰石油機械有限公司成立于2011年3月，依托牡丹江石油鉆采特色產(chǎn)業(yè)基地，通過全體員工的共同努力，現(xiàn)已經(jīng)發(fā)展成為行業(yè)內(nèi)發(fā)展和成長性企業(yè)之一。公司占地面積10000平方米，建筑面積3000平方米。擁有各種機械設備包括通用、專用機床、數(shù)控機床、冷熱加工設備、43臺（套），水、電、汽自成體系。公司現(xiàn)有員工65人，其中工程技術人員、專業(yè)管理人員52人，已形成年產(chǎn)3000萬元的加工能力。目前公司為中國石油天然氣集團公司和中國石化集團公司一級網(wǎng)絡成員單位。并通過了ISO9001質(zhì)量體系認證和美國石油協(xié)會的ATP認證。公司主業(yè)是為石油工業(yè)生產(chǎn)和設計鉆采工具和配件。主要有打撈工具、鉆井工具、修井工具、磨銑工具、固井工具、采油工具七大類，200多個品種，2000多種規(guī)格的產(chǎn)品。公司產(chǎn)品遍銷20多個路上石油、海洋石油，并出口伊朗、沙特、卡塔爾、也門、阿聯(lián)酋、蘇丹、哈薩克斯坦、委內(nèi)瑞拉等十幾個國家和地區(qū)。