自動(dòng)垂直鉆井系統(tǒng)及其相關(guān)技術(shù)研究.pdf

1、現(xiàn)代鉆井工程的主題是努力降低鉆井成本，提高探井的成功率。利用現(xiàn)代高新技術(shù)提高鉆井速度、保證鉆井質(zhì)量、減少鉆井事故是實(shí)現(xiàn)這一主題的關(guān)鍵。要實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代鉆井目標(biāo)，就必須像汽車工業(yè)、化學(xué)工業(yè)那樣，實(shí)現(xiàn)作業(yè)的自動(dòng)化閉環(huán)控制，即實(shí)現(xiàn)閉環(huán)鉆井，盡量把人力從鉆井操作中解放出來，從根本上解決鉆井作業(yè)過程中存在的各種問題，提高井眼軌跡控制精度和鉆井整體經(jīng)濟(jì)效益。 自動(dòng)垂直鉆井工具的研究在我國還屬于起步階段，研制自動(dòng)垂直鉆井工具，可以在許多難鉆區(qū)域極好

2、地完成垂直鉆井的任務(wù)，同時(shí)大大節(jié)約了成本，進(jìn)而有效地解決我國防斜打快的問題。 本文在了解國內(nèi)外自動(dòng)垂直鉆井技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用概況的情況下，以武漢科技大學(xué)機(jī)械自動(dòng)化學(xué)院“垂直鉆井的井下機(jī)電液系統(tǒng)閉環(huán)控制理論與技術(shù)研究”項(xiàng)目為背景，就自動(dòng)垂直鉆井系統(tǒng)的理論和相關(guān)技術(shù)進(jìn)行了較為深入的研究。 1.根據(jù)自動(dòng)垂直鉆井技術(shù)的要求和特點(diǎn)，本文分析了自動(dòng)垂直鉆井工具的結(jié)構(gòu)及其導(dǎo)向原理，介紹了作為其糾偏機(jī)構(gòu)的液壓控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和原理，并闡述了

3、自動(dòng)垂直鉆井控制系統(tǒng)控制原理以及自動(dòng)控制方法。 2.利用武漢科技大學(xué)電液系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)裝置，進(jìn)行了井下噴射模擬實(shí)驗(yàn)，并運(yùn)用噴射流場模型對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了分析和驗(yàn)證。最后，利用ANSYS軟件中的FLOTRAN模型對(duì)噴射實(shí)驗(yàn)過程進(jìn)行了數(shù)值模擬。 3.基于井下電磁換向閥的結(jié)構(gòu)，構(gòu)建了換向閥整體數(shù)學(xué)模型，并用傳遞函數(shù)方框圖加以描述。 4.利用MATLAB/Simulink技術(shù)對(duì)換向閥系統(tǒng)模型進(jìn)行了仿真和穩(wěn)定性分析，并利用ITEA