自动垂直钻井工具和旋转导向钻井工具

发布时间 : 2016-07-07     来源 : 中国运载火箭技术研究院新闻中心

产品简介:

一、自动垂直钻井工具
  北京航天伺服技术研究所依托先进的航天伺服控制技术,研制开发了自动垂直钻井工具。先后进行了两代、19套样机产品的研制,并在新疆白碱滩、柯克亚、乌尔禾、富蕴县、呼图壁、玉门、阿克苏等地进行过24次井下试验,形成了Φ311mm、Φ406mm、Φ216mm三种型号规格的产品。
  工具中的泥浆发电机、电子控制单元、整流逆变探管、无接触电能数据传输模块、液压系统等核心部件均为自主研发,具有独立自主知识产权。
  自动垂直钻井工具主要用于钻井过程中保证油井轨迹垂直、井身质量达标,以及提供钻采后续工艺友好环境等,关系油井安全、产量、成本等诸多重要环节,是当前石油工程领域的高技术自动化装备之一。
  与常规钻井工具比较,自动垂直钻井工具不受地层限制、钻压大、安全性高、防(纠)斜效果好、机械钻速可以提高50%以上等优点。
  自动垂直钻井工具用途广泛,可用于陆地和海洋垂直钻井。
  技术指标:
  适应井深:4000m
  纠斜精度:≤0.5°
  井下工作温度:≤150℃
  井下环境压力:≤20000psi
  单次连续工作时间:≥200小时
  技术水平国内领先,国际一流

   

二、旋转导向钻井工具及技术
  旋转导向钻井工具及技术是北京航天伺服技术研究所为适应油气田开发中进行定向井、水平井特别是多分支井和大位移井作业的需要而发展起来的新技术。旋转导向钻井可以在钻柱旋转状态下实现井眼轨迹的随钻导向控制,可以克服滑动导向作业中摩阻过大,岩屑沉积的问题。它通过闭环钻井实现闭环控制,是代表钻井技术向信息化、智能化和自动化方向发展的前沿技术,与地质导向钻井技术结合而成为当今世界钻井技术发展的方向之一。旋转导向钻井系统执行机构主要由泥浆涡轮发电机、逆变模块、无线通讯模块、旋转变压器、、数字式电子测量控制单元(包含电源模块、主控模块、井斜方位测量模块、电机驱动模块)、微型电动液压模块、地面测控箱(用于地面测试及钻井过程中的地面控制)等部分构成。
  技术特点:旋转导向钻井工具中的微型电动液压模块,采用直流无刷电机无传感矢量控制方式,免除了测速传感器的薄弱环节,满足井下长时间可靠工作的要求。超高速涡轮液压泵采用切线泵技术,结构简单,工作可靠,易在高转速下工作,体积重量小。广泛采用控制模型仿真、电路仿真、电路设计、结构分析和信号完整性分析等先进设计手段。
  目前,该技术取得一项专利,并达到国际先进水平。该技术广泛应用于石油钻井行业。

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