1、指向式旋转导向钻井系统偏置导向机构的研究旋转导向闭环钻井技术代表了当今国际钻井技术的最高水平, 是世界各国争相开发的一项钻井技术。国外已具有了商品化的旋转导向钻井工具, 而国内还没有成型的产品 , 为了改变这一局面 , 急需对旋转导向钻井工具进行深入的研究和设计。本文综述了现有三种典型的旋转导向钻井工具的工作原理和结构组成, 重点介绍了指向式旋转导向钻井工具的工作原理和结构组成, 并对其偏置导向机构进行了深入的研究和设计分析。 本文通过对典型旋转导向钻井工具的比较选择了指向式旋转导向钻井工具 , 根据其偏置导向的原理和特点, 确定了其偏置导向机构的功能及组成 ; 对偏置导向机构进行了力学分析,
2、 主要对旋转轴进行了力学简化,并建立了不同工况下的力学模型, 通过对不同的力学模型的求解, 推导出最优的偏置位置和最大的偏置力, 并求解出偏置导向机构各部分组件所需的驱动扭矩以及制动扭矩 ; 以求解出的驱动扭矩和制动扭矩为理论依据, 对偏置导向机构的各部分组件分别进行了设计, 重点对谐波减速器和电磁离合制动器进行了设计和验算 , 并设计出整个偏置导向机构 , 电磁离合制动器属于创新设计。本文推导出的最优偏置位置具有极其重要的作用 , 为偏心环组合的安装位置的确定提供了理论依据 , 在该位置安装偏心环组合其所受的力最小, 从而降低了对偏置导向机构的设计要求。偏置导向机构是旋转导向钻井工具的核心, 是其实现旋转导向的根本 , 偏置导向机构的设计为整个旋转导向钻井工具的实现打下了坚实的基础。文章的最后对全文进行了总结, 对偏置导向机构的力学分析, 旋转轴力学模型的建立 , 最优偏置位置的求解以及偏置导向机构的设计给予了肯定, 也提出了本文的不足以及需要改进的地方。
