动态指向式旋转导向钻井工具测控系统设计与性能分析

摘要：

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.

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

所属期刊栏目：46

分类号：TE921+.2(石油机械设备与自动化)

资助基金：国家重点研发计划项目“大直径随钻测井装备研制与作业示范”2016YFC0302800;中央高校基本科研业务费专项“动态指向式旋转导向钻井工具系统的若干关键技术研究”15CX06065A部分研究内容

在线出版日期：2019-01-25（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：59-64