实现钻柱全旋转的智能定向装置及方法制造方法及图纸

技术编号:40331969 阅读:25 留言:0更新日期:2024-02-09 14:23
本发明专利技术公开了一种用于钻探工程领域中的实现钻柱全旋转的智能定向装置,包括驱动总成、执行总成、辅助总成;该装置能实现定向钻进和复合钻进两种工作状态,需要复合钻进时,通过主控板获得钻井参数信息,并将数据反馈至地面处理系统,地面处理系统将控制信号传输至主控板,主控板控制旋转电机正转,推动丝杆套和推块轴在滚珠丝杆上一同下行,推块轴将推块沿径向方向推出,芯轴壳体通过推块将扭矩传递至滚柱外壳,滚柱外壳和芯轴壳体一同旋转,实现复合钻进;当需要进行定向钻进时,主控模块控制旋转电机反转,推块轴将推块沿径向方向收回,滚柱外壳不旋转,实现定向钻进。该发明专利技术具有智能化控制,装配要求低,离合精度高的特点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于钻探工程领域涉及一种实现钻柱全旋转的智能定向装置,其主要应用领域包括石油天然气钻井工程,地质勘探等。


技术介绍

1、由于长期的开采,浅层油气资源不断减少,人们不得不将目光投向深层井,但深层井地质复杂,油气田等地在油气勘探开发过程中面临更大的挑战。为了增加开采效率,水平井、大位移井、分支井等类型的定向井施工工艺被广泛应用。定向钻井技术既能提高钻井速度,又能增加油气产量,同时降低钻井事故的风险,提高钻井的安全性,减少钻井成本。在油田开发难度不断增加和钻井技术的快速发展的背景下,使用定向井进行油田勘探开发已经成为一种趋势。现在的定向钻井技术主要有两种,一种是弯螺杆定向钻井技术,另一种是旋转钻柱定向钻井技术。

2、弯螺杆定向钻井技术具有成本低、使用和维护方便的优点,但在滑动定向钻进时,由于拖压现象的产生,钻井效率和机械钻速较低,井眼轨迹不容易控制,钻屑排出困难,容易发生卡钻事故。另外,在滑动钻进时,钻头产生的反扭矩会传递到钻具和钻柱上,导致工具面不稳定,影响钻进的连续性和速度,从而浪费时间和资源。相比之下,旋转导向技术通过旋转钻柱本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.实现钻柱全旋转的智能定向装置,其特征在于:实现钻柱全旋转的智能定向装置可分为驱动总成、执行总成、辅助总成三个部分;

2.根据权利要求1所述实现钻柱全旋转的智能定向装置,其特征在于:所述主控板(7)包括主控模块,电机模块,电源模块,信号采集模块、双向通信模块五个模块;所述主控模块包含STM32F103C8T6芯片,晶振电路,复位电路,调试电路,是所述电机模块包含电机正反转电路,控制旋转电机(8)的正反转;所述电源模块主要包含LM5161芯片和LD3985M33R芯片以及变压电路,对锂离子电池组(6)输出电压进行调节和监控,为主控板(7)其他模块供电;所述信号采集模块包含AD...

【技术特征摘要】

1.实现钻柱全旋转的智能定向装置,其特征在于:实现钻柱全旋转的智能定向装置可分为驱动总成、执行总成、辅助总成三个部分;

2.根据权利要求1所述实现钻柱全旋转的智能定向装置,其特征在于:所述主控板(7)包括主控模块,电机模块,电源模块,信号采集模块、双向通信模块五个模块;所述主控模块包含stm32f103c8t6芯片,晶振电路,复位电路,调试电路,是所述电机模块包含电机正反转电路,控制旋转电机(8)的正反转;所述电源模块主要包含lm5161芯片和ld3985m33r芯片以及变压电路,对锂离子电池组(6)输出电压进行调节和监控,为主控板(7)其他模块供电;所述信号采集模块包含ads831idgkt芯片和处理电路,能采集钻井过程中钻井参数信息,并所采集的信号进行滤波,放大,调制以及解调等处理;所述双向通信模块包含tja1050t芯片,实现低频远程无线传输,将处理后的钻井参数信息反馈至地面控制中心并接收地面控制中心发出的控制信号。

3.根据权利要求1所述实现钻柱全旋转的智能定向装置,其特征在于:防掉上接头(1)、防掉下接头(20)分别与芯轴壳体(19)通过螺纹连接,电机轴承盖(12)与芯轴壳体(19)通过螺纹连接,保证上述结构保持相同运动状态;所述驱动总成的锂离子电池组(6),主控板(7),旋转电机(8)与绝热套(9)都保证周向固定,钻进作业中,电池组盖板(4),o型密封圈(5),锂离子电池组(6),主控板(7),旋转电机(8),绝热套(9),电机盖板(10)始终与芯...

【专利技术属性】
技术研发人员:田家林谢宇峰张衡镜邓宏盛杨琳李巧林黄春健
申请(专利权)人:西南石油大学
类型:发明
国别省市:

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