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旋转导向钻井技术 报告人：李洋 前沿钻井技术 随着现代科学技术的发展，高效破岩技术出现了一些新的发展趋势。现在广泛应用的高效破岩技术—高压水射流破岩技术、欠平衡钻井破岩技术、旋冲钻井破岩技术。 逐渐成熟的前沿破岩技术—粒子冲击破岩技术、激光钻井破岩技术、电子束破岩技术、等离子体破岩技术。 自动化钻井阶段的关键技术 神经网络控制器 神经控制器：控制器在实施控制系统中起着大脑的作用，神经网络具有自学习和自适应的等智能特点，非常适合做控制器。对于复杂的非线性系统，神经控制器所能达到的控制效果往往明显好于常规控制器。 神经网络的应用已经渗透到自动化控制领域的各个方面，包括系统辨识、系统控制、优化算法以及控制系统的故障诊断与容错控制等。 地质导向钻井 向“智” 的方向发展（地质导向钻井） 概念:地质导向钻井就是在钻井过程中通过随钻测量多种地质和工程参数,对所钻地层的地质参数进行实时评价和对比，根据评价对比结果而调整控制井眼轨迹，使之命中最佳地质目标并在其中有效延伸。 优点:使现场人员根据地质目标情况有效地控制井眼轨迹的走向，回避风险，从整体上提高油田勘探开发的总体效果。 旋转导向钻井技术信息传输流程图 由旋转导向钻井工具中的井眼几何参数传感器测得旋转钻井条件下近钻头处的井斜角、方位角和工具面角等参数，并通过短程通讯元件将上述参数传输到随钻测量仪，再继续由随钻测量仪的上传通道将数据传输到地面。根据实钻井眼与设计井眼的相对位置的偏差，通过信息智能处理综合决策系统来调整钻头走向，即改变工具面角参数，并将决策代码通过泥浆泵排量载波下传到井下信息处理中心进行指令接收、识别、解释和处理，从而通过井下控制器调整稳定平台的控制轴，实施工具面角的调整、改变导向执行机构推靠井壁的方向，从而实现钻柱在连续旋转状态下的三维导向 几何参数----传感器----通讯元件----随钻测量仪----上传通道----地面----信息处理中心----调整钻头（下面介绍） 原理示意图 旋转导向钻井 国际上己成功商业化的旋转导向钻井系统大部分属于指向式，指向式导向系统己经成为未来旋转导向钻井技术的发展趋势。其优点:在于该类系统的导向机构全部安置在钻柱内部，不与井壁直接接触，因此导向效果不受地层不完整或井眼扩径的影响，特别是在松软地层中钻进效果要比推靠式好，能钻出更规则的井眼，可以更好地保障井下安全;而推靠式则会出现井眼螺旋化、扩径等问题。但是，由于指向式系统是通过偏置心轴来实现导向的，心轴及其相关偏置机构的可靠性、寿命等问题就直接决定了此类系统的工作性能。目前，大口径的指向式导向技术己趋于成熟，但如何在保证良好导向性能的前提下，实现小口径导向钻进将是未来发展的一个方向。 旋转导向钻井 旋转导向钻井（闭环钻井） 闭环控制系统的组成和基本环节 1-给定环节；2-比较环节；3-校正环节；4-放大环节；5-执行机构；6-被控对象；7-检测装置 旋转导向钻井 导向机构 右图是一种偏置外推指向式旋转导向系统，用于提供偏置导向力。当驱动心轴旋转时，液压测控系统控制液压油进入预定偏置执行机构活塞液压腔中，活塞被支出。产生的偏置合力将不旋转外筒在该合力方向推出，在井壁的反作用力作用下，推动心轴套筒，将驱动心轴压弯，从而带动钻头倾斜，产生导向作用。 旋转导向钻井系统原理图 旋转导向钻井系统 旋转导向钻井系统：是当代石油钻井行业的发展必然趋势。 国内普通的钻井方法石油的采收率只有30%，而用了这套旋转导向钻井系统石油采收率可达到70%以上。 Спасибо！！！ Спасибо！！！ * 旋转导向钻井技术 在复杂断块油藏、隐蔽油藏、薄油藏和老油田长期开采剩余的边底水构造油藏等复杂油气藏大有用武之地 随钻测量系统 地质导向软件系统 曲线对比和模型修正 旋转导向钻井技术 开环钻井 井下半闭环钻井 井下闭环钻井 全闭环钻井 旋转导向钻井技术 闭环钻井，即全部钻井过程依靠传感器测量多种参数，依靠计算机获取数据，并进行解释和发出指令，最后由自动设备来执行，使钻井过程变成一种无人操作的自动控制过程。其明显的优点是非正常钻井时间和体力劳动大大减少，井眼轨迹控制更加精确，既可严格按照预定轨迹钻进，也可完全根据地下情况钻进。 * * *