旋转导向工具稳斜钻进井眼轨迹控制方法设计

吴文晋，白玉新，秦二卫，张　达，王　恒

(中国运载火箭技术研究院第十八研究所　北京　100076)



·开发设计·

旋转导向工具稳斜钻进井眼轨迹控制方法设计

吴文晋，白玉新，秦二卫，张达，王恒

(中国运载火箭技术研究院第十八研究所北京100076)

摘要：提出了一种旋转导向工具在稳斜钻进作业时井眼轨迹控制方法。稳斜钻进作业中需要控制井斜和方位两个参数。控制方法由井下闭环和井上闭环两部分组成。井下闭环利用井下近钻头设备实时测量的井斜角信息，并通过液压控制系统闭环控制井斜，保证井眼轨迹在井斜方向按照井眼轨迹设计方向前进。井上闭环利用随钻测量设备向地面提供的井斜角、方位角信息，经过地面软件处理得到实钻轨迹并同设计轨迹进行比较，得出方位调整策略，通过数据下传技术下传到井下旋转导向工具，旋转导向工具依据方位调整策略进行扭方位操作，以保证实际轨迹和设计轨迹的重合。控制方法中根据导向能力需求不同，将导向力分成多个档次，以适应不同钻井条件下对全角变化率的要求。试验验证了控制方法的有效性。

关键词：定向钻井技术；旋转导向钻井；稳斜钻进；控制方法

0引言

随着油田开发程度的提高和生产的需要，定向钻井技术应用越来越广泛。旋转导向工具具有井下自动闭环、无需停钻等特点，具备了高机械钻速、高井眼轨迹控制精度、高工作可靠性等特征。其在水平井、大位移井、分支井、三维多目标井等复杂结构井的钻井过程中，可以有效地消除卡钻,具有提高机械钻速、减少井下事故、降低钻井成本的优势[1]。……