長水平段水平井旋轉(zhuǎn)造斜鉆井工具研究.pdf

1、長水平段水平井鉆井技術能夠延長水平段的位移延伸長度，最大限度的增加井眼與油藏儲層的接觸面積，提高油氣井的采收率。而國內(nèi)受制于沒有先進的旋轉(zhuǎn)導向鉆井工具，采用滑動導向鉆井工具以復合鉆井技術旋轉(zhuǎn)鉆進。復合鉆井技術存在滑動鉆進的情況，使得井眼摩阻增大，限制了水平位移的延伸長度。
　　本論文根據(jù)常規(guī)復合鉆井技術旋轉(zhuǎn)鉆井時井眼井斜有偏斜的特性，提出了一種能夠在旋轉(zhuǎn)狀態(tài)下穩(wěn)定造斜以平衡鉆頭受到的側(cè)向作用合力的井下鉆井工具。通過分析旋轉(zhuǎn)導向鉆井

2、工具的工作方式及控制方式，以及水平段旋轉(zhuǎn)鉆井時的一些特性，文章首先設計了旋轉(zhuǎn)造斜鉆井工具的整體方案，確定了工具的工作原理及基本機械結(jié)構(gòu)。通過設定帶旋轉(zhuǎn)造斜鉆井工具的底部鉆具組合的彎曲變形，研究分析了工具造斜力與鉆頭側(cè)向力合力之間的關系，并根據(jù)縱橫彎曲法建立了求解方程。通過分析工具控制軸上的作用力矩，得到了工具穩(wěn)定控制的靜力學關系式，并利用solidworks三維軟件對旋轉(zhuǎn)造斜鉆井工具進行了虛擬結(jié)構(gòu)設計及對工具關鍵部件進行了設計計算。