一种旋转导向钻井工具的分流阀门控制系统技术方案

本发明专利技术公开了一种旋转导向钻井工具的分流阀门控制系统，属于钻井测控技术领域，该系统包括可编程逻辑控制器以及与旋转导向钻井工具的多个伸缩机构分别对应的伽马射线传感器、阀门控制器和交流接触器，伽马射线传感器用于测量伸缩机构对应方位的伽马射线强度并将伽马射线强度转换为电信号传输给可编程逻辑控制器，可编程逻辑控制器用于接收各方位伽马射线强度对应的电信号并根据各方位伽马射线强度的梯度判断井眼前进趋势，根据井眼前进趋势向对应方位的交流接触器发送阀门开关指令，交流接触器用于根据阀门开关指令控制阀门控制器使钻井液分流以获取相应的钻进导向力，使井眼前进轨迹按照预设轨迹前进。该系统能够提高井眼前进趋势调控的精确度。提高井眼前进趋势调控的精确度。提高井眼前进趋势调控的精确度。

【技术实现步骤摘要】
一种旋转导向钻井工具的分流阀门控制系统


[0001]本专利技术涉及钻井测控
，具体涉及一种旋转导向钻井工具的分流阀门控制系统。

技术介绍

[0002]利用水平井/定向井实现煤层气的地面抽采，有助于防治瓦斯爆炸和实现煤层气的资源化利用。增大井眼轨迹（水平段/定向段）在煤层的延伸距离是获取煤层气地面抽采效益的关键，但煤岩强度低、裂缝发育，井壁稳定性差，常规弯螺杆滑动导向钻进的风险极高。采用近钻头随钻测量、全旋转执行的旋转导向钻井技术是当前煤层气定向钻井的发展趋势，有望大幅提高定向井段的安全性和机械钻速。
[0003]针对煤岩的地质属性，旋转导向钻井技术基于随钻测量的井周信号周期性地控制液压机构推靠井壁获得导向作用力。鉴于煤岩与顶板、底板围岩在放射性上的显著差异，一般基于随钻测量的方位伽玛信号判断井眼前进趋势与煤层展布的关系。当前，旋转导向钻具系统中，单独的液压推靠机构和随钻方位伽玛探测装置均已较为成熟，如何根据方位伽玛信号设计液压管路的阀门机构来周期性调控液压机构伸缩是当前煤层旋转导向钻具的主要瓶颈。现有的旋转导向钻井工具存在设计复杂本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种旋转导向钻井工具的分流阀门控制系统，其特征在于，所述系统包括可编程逻辑控制器以及与所述旋转导向钻井工具的多个方位的伸缩机构分别对应连接的伽马射线传感器、阀门控制器和交流接触器，所述伽马射线传感器用于测量伸缩机构对应方位的伽马射线强度并将对应方位的伽马射线强度转换为电信号，所述可编程逻辑控制器用于接收各方位伽马射线强度对应的电信号并根据各方位伽马射线强度的梯度判断井眼前进趋势，并根据井眼前进趋势向对应方位的交流接触器发送阀门开关指令，所述交流接触器用于根据所述阀门开关指令控制所述阀门控制器使钻井液分流以获取相应的钻进导向力，使井眼前进轨迹按照预设的轨迹前进。2.根据权利要求1所述的分流阀门控制系统，其特征在于，所述系统还包括姿态传感器、状态传感器、压力传感器，所述姿态传感器用于实时获取旋转导向钻井工具的井斜信息和方位信息，所述状态传感器用于实时测量旋转导向钻井工具的转速，所述压力传感器用于测量所述旋转导向钻井工具各个伸缩机构方位的导向力。3.根据权利要求1所述的分流阀门控制系统，其特征在于，所述交流接触器包括电磁阀、控制杆，所述电磁阀用于在可编程逻辑控制器电流信号控制下产生作用力带动所述控制杆位移。4.根据权利要求3所述的分流阀门控制系统，其特征在于，所述交流接触器还包括外部阀体、止水板、回缩弹簧、阀芯、O形圈、六角帽，所述外部阀体用于保护内部结构，所述止水板用于防止流体进入阀门内部，所述回缩弹簧用于辅助所述控制杆回缩，所述阀芯、O形圈、六角帽用于稳定所述控制杆。5.根据权利要求3所述的分流阀门控制系统，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋维强，慕慧栋，李文壮，张士川，于海洋，张广超，孙雪，
申请(专利权)人：山东科技大学，
类型：发明
国别省市：