一种旋转导向钻井工具不旋转外套稳定装置

    公开(公告)号:CN201347725Y

    公开(公告)日:2009-11-18

    申请号:CN200820233713.2

    申请日:2008-12-19

    IPC分类号: E21B17/10 E21B7/04

    摘要: 本实用新型涉及一种旋转导向钻井工具不旋转外套稳定装置,其特征在于:它包括若干套均匀布置在旋转导向工具的不旋转外套外壁开设的凹槽中的稳定器轮组总成,每一总成均包括一轮组支架,轮组支架通过弹簧径向支撑于不旋转外套外壁上,轮组支架的两端分别设置一限制其径向位移量的限位块;轮组支架上设置有几组轮组,每一轮组包括一轮轴,轮轴上穿设几个所述滚轮,滚轮高于所述轮组支架,滚轮的滚向与不旋转外套移动方向一致。本实用新型的优点是滚轮可沿井眼轴线方向在井壁上滚动而不影响钻进,弹簧的作用下,滚轮可以始终保持与井壁接触,并限制了稳定器轮组总成沿圆周方向的转动,从而防止了不旋转外套的旋转,保持了旋转导向钻井工具的工具面稳定。

    一种井下定向动力钻具工具面的动态控制系统及方法

    公开(公告)号:CN105003245A

    公开(公告)日:2015-10-28

    申请号:CN201510409602.7

    申请日:2015-07-13

    IPC分类号: E21B44/00 E21B7/04

    摘要: 本发明涉及一种井下定向动力钻具工具面的动态控制系统及方法,该动态控制系统包括动态测量子系统、反馈控制子系统、用户交互子系统和执行子系统;用户通过用户交互子系统输入钻具信息、钻井液信息、地层信息和控制策略,反馈控制子系统根据接收到的钻具信息、钻井液信息和地层信息,建立钻井系统的多体动力学模型,动态测量子系统测量钻井过程中钻井系统的各项信息,并将这些信息传递给反馈控制子系统;反馈控制子系统判断井下钻具工具面是否超出设定的阈值,并通过多体动力学仿真计算顶驱/转盘所需的转动角度、游车/大钩的位置和泥浆泵泵速,驱动顶驱/转盘、游车/大钩和泥浆泵动作,继续钻进以使井下钻具工具面回归到设计位置,以完成对井下钻具工具面的动态调整控制。

    基于井下钻具工具面动态控制的顶驱式钻机系统及钻井方法

    公开(公告)号:CN105003203A

    公开(公告)日:2015-10-28

    申请号:CN201510409604.6

    申请日:2015-07-13

    IPC分类号: E21B7/04 E21B7/08 E21B44/00

    摘要: 本发明涉及一种基于井下钻具工具面动态控制的顶驱式钻机系统及钻井方法,该钻机系统包括动态控制系统和钻井系统;动态控制系统包括动态测量子系统、反馈控制子系统、用户交互子系统和执行子系统;用户通过用户交互子系统输入钻具信息、钻井液信息、地层信息和控制策略,反馈控制子系统根据接收到的钻具信息、钻井液信息和地层信息,建立钻井系统的多体动力学模型,动态测量子系统测量钻井过程中钻井系统的各项信息,并将这些信息传递给反馈控制子系统;反馈控制子系统判断井下钻具工具面是否超出设定的阈值,并通过多体动力学仿真计算顶驱所需的转动角度、游车的位置和泥浆泵泵速,驱动顶驱、游车和泥浆泵动作,继续钻进以使井下钻具工具面回归到设计位置,以完成对井下钻具工具面的动态调整控制。

    一种井下定向动力钻具工具面动态控制系统及其控制方法

    公开(公告)号:CN102536192B

    公开(公告)日:2015-03-25

    申请号:CN201210068764.5

    申请日:2012-03-15

    IPC分类号: E21B44/00

    摘要: 本发明涉及一种井下定向动力钻具工具面动态控制系统及其控制方法,其特征在于:它包括一套工具面解码系统、一套动态工具面控制系统、一套顶驱/转盘伺服和制动系统、一套顶驱/转盘角度传感系统和一套顶驱/转盘角度信号处理系统;工具面解码系统的输入端连接钻井系统中的MWD系统压力信号传感器,输出端连接动态工具面控制系统,动态工具面控制系统预置在监控计算机中,动态工具面控制系统的输出端连接顶驱/转盘伺服和制动系统,顶驱/转盘伺服和制动系统连接顶驱/转盘和顶驱/转盘角度传感系统,顶驱/转盘角度传感系统的输出端连接顶驱/转盘角度信号处理系统,顶驱/转盘角度信号处理系统的输出端连接动态工具面控制系统。本发明可广泛用于井下定向动力钻具工具面动态调整控制中。

    一种基于泥浆压力脉冲的指令下传编解码方法

    公开(公告)号:CN102644458B

    公开(公告)日:2014-10-15

    申请号:CN201210113132.6

    申请日:2012-04-17

    IPC分类号: E21B47/22

    摘要: 本发明涉及一种基于泥浆压力脉冲的指令下传编解码方法,其特征在于:编码方法通过控制脉冲阀按照指定的时序开启或关闭,在井底产生四个泥浆压力负脉冲来完成一个旋转导向下传指令的发送,四个泥浆压力负脉冲中设置两命令区和一校验区,将两命令区中的脉冲时间间隔排列组合起来表征所发送的下传指令,将校验区的脉冲时间间隔用作校验下传指令;与编码方法对应,解码方法通过井底泥浆压力测量装置对井底四个泥浆压力负脉冲的下降沿进行检测,获取实测脉冲中与命令区和校验区对应的时间参数,然后通过计算解析出井底接收到的下传指令,并校验其正确性。本发明简单易行且设置较灵活,可以满足旋转导向钻井工具的需要,完成各种简单及复杂指令的发送工作。

    一种井下涡轮发电机整流稳压供电装置

    公开(公告)号:CN102647138A

    公开(公告)日:2012-08-22

    申请号:CN201210119084.1

    申请日:2012-04-20

    摘要: 本发明涉及一种井下涡轮发电机整流稳压供电装置,它包括涡轮发电机、整流滤波模块、输入级过流过压欠压保护模块、DC/DC开关变换器、电源管理控制器和二次滤波输出模块;涡轮发电机将钻井液的能量转化为大功率交流电能输入整流滤波模块,将交流电压转换为直流大纹波电压传输至输入级过流过压欠压保护模块内,对传输电路输入端过压、过流及欠压保护;输入级过流过压欠压保护模块输出的电压信号分别输入DC/DC开关变换器和电源管理控制器,电源管理控制器将接收到的电压信号转换为PWM信号,传输至DC/DC开关变换器内控制其通断;DC/DC开关变换器输出端连接二次滤波输出模块,电压信号经二次滤波输出模块滤波后生成低纹波稳定直流电压,输入至电源管理控制器内,构成闭环控制系统。

    基于自适应井下钻具工具面动态控制的钻机系统及钻井方法

    公开(公告)号:CN105156091B

    公开(公告)日:2018-03-27

    申请号:CN201510408222.1

    申请日:2015-07-13

    IPC分类号: E21B44/00 E21B7/04

    摘要: 一种基于自适应井下动力钻具工具面动态控制的钻机系统及钻井方法,该钻机系统包括动态控制系统和钻井系统,动态控制系统包括数据采集模块、控制策略输入模块、钻井模型信息输入模块、多体动力学建模模块、自适应模型修正模块、工具面估计模块、控制规律生成模块、执行模块和危险状态判断模块。用户输入控制策略和钻井模型,数据采集模块收集系统钻进情况,多体动力学建模模块基于钻井模型进行多体动力学建模,自适应模型修正模块基于钻进情况修正多体动力学模型,工具面估计模块和控制规律生成模块基于控制策略、钻进情况和修正后的多体动力学模型计算控制执行机构的控制规律;危险状态判断模块当系统处于危险状态时发出警报。本发明能够显著提高定向钻井工作效率和精度,可广泛用于井下定向钻进作业。

    一种井下定向动力钻具工具面的动态控制系统及方法

    公开(公告)号:CN105003245B

    公开(公告)日:2017-10-03

    申请号:CN201510409602.7

    申请日:2015-07-13

    IPC分类号: E21B44/00 E21B7/04

    摘要: 本发明涉及一种井下定向动力钻具工具面的动态控制系统及方法,该动态控制系统包括动态测量子系统、反馈控制子系统、用户交互子系统和执行子系统;用户通过用户交互子系统输入钻具信息、钻井液信息、地层信息和控制策略,反馈控制子系统根据接收到的钻具信息、钻井液信息和地层信息,建立钻井系统的多体动力学模型,动态测量子系统测量钻井过程中钻井系统的各项信息,并将这些信息传递给反馈控制子系统;反馈控制子系统判断井下钻具工具面是否超出设定的阈值,并通过多体动力学仿真计算顶驱/转盘所需的转动角度、游车/大钩的位置和泥浆泵泵速,驱动顶驱/转盘、游车/大钩和泥浆泵动作,继续钻进以使井下钻具工具面回归到设计位置,以完成对井下钻具工具面的动态调整控制。

    基于自适应井下钻具工具面动态控制的钻机系统及钻井方法

    公开(公告)号:CN105156091A

    公开(公告)日:2015-12-16

    申请号:CN201510408222.1

    申请日:2015-07-13

    IPC分类号: E21B44/00 E21B7/04

    摘要: 一种基于自适应井下动力钻具工具面动态控制的钻机系统及钻井方法,该钻机系统包括动态控制系统和钻井系统,动态控制系统包括数据采集模块、控制策略输入模块、钻井模型信息输入模块、多体动力学建模模块、自适应模型修正模块、工具面估计模块、控制规律生成模块、执行模块和危险状态判断模块。用户输入控制策略和钻井模型,数据采集模块收集系统钻进情况,多体动力学建模模块基于钻井模型进行多体动力学建模,自适应模型修正模块基于钻进情况修正多体动力学模型,工具面估计模块和控制规律生成模块基于控制策略、钻进情况和修正后的多体动力学模型计算控制执行机构的控制规律;危险状态判断模块当系统处于危险状态时发出警报。本发明能够显著提高定向钻井工作效率和精度,可广泛用于井下定向钻进作业。