遥控变径稳定器的设计与应用

介绍了遥控变径稳定器的结构原理和制造用材，讨论了它的使用方式、作用效果及其优越性，最后提供了ＹＷ－１７８型遥控变径稳定器样机在油田试验的实验效果。     

大斜度井和水平井中稳定器的材料选择

大斜度井和水平井中的稳定器需要满足多种要求，其主要任务就是保证管柱与井眼间具有足够的问题。另外稳定器应该还有助于套管与尾管的下入，并允许管柱旋转。通常由钢和不同的合金材料所制造的弓型稳定器也引入到刚性稳定器设计中去，这些合金包括铝和锌－铝合金。调查表明，对于刚性稳定器来说，钢材仍是首选的材料。同时它材料相比，在泥浆湿润条件下钢与地层和管柱表面的摩擦系数和磨损速率都较低。本文论述了上述有关调查的细节     

变径稳定器发展趋势及应用分析

可变径稳定器是操作者在地面发出控制信号(钻压、排量以及电控信号等),使其在井下产生相应的径向改变,达到所需的外径尺寸,从而使BHA具备相应的力学特性,达到增斜或降斜的目的。在理论分析的基础上对可变径稳定器的工作原理及发展趋势进行了简要阐述。     

井下可变径稳定器本体振动特性分析

文章根据Lagrange方程推导建立了相应的振动数学模型和特征值计算式；并利用计算机辅助设计(CAD)软件UG．建立了便于计算的本体三维实体模型；采用有限元方法．利用大型CAE数值分析软件MSC／NAS—TRAN．建立了本体有限元模型．对本体的固有频率和振型进行了分析计算．所得结果为井下可变径稳定器的使用及可靠性分析提供了理论依据。     

遥控变径稳定器的研制与应用

在定向井、水平井钻井作业中,采用常规的钻井工具往往受地质条件,施工工艺程序等因素的影响,在地面难以观测,判断和[控制,须通过频繁起下钻来调整井下钻具组合,方能完成复杂的钻井作业,据此研制了提压钻柱式,投球式和变排量式三种遥控变径稳定器,介绍了三种变径稳定器的控制原理,特点以及操作过程,并对其在复杂中应用提出几点建议,现场使用表明,提压钻柱式变径稳定器成功地实现了增斜,稳斜钻具组合,整个应用过程中变径自如可靠,投球式变径稳定器根据工艺需要成功实现了直径195－202－216－195一个循环的变径。     

可变径稳定器在定向钻井中的有效应用

介绍一种能够有效应用于大位移定向钻井的新型可变径稳定器。这是一种液力推动三位井下可变径稳定器，其三位是：设计成在中部位置为稳斜，而在其余两位置时则具有增斜或降斜能力的装置。该工具可根据施工时的技术要求，通过钻井液排量大小变化来完成稳定器的直径改变，达到井斜控制之目的。通过在北海油田的三次典型应用实例说明变径稳定器控制井斜的有效性。     

井下闭环可变径稳定器的设计计算

阐述了井下闭环可变径稳定器的结构和工作原理 ,分析了影响可变径稳定器性能的钻井液驱动力、活塞密封阻力、复位弹簧弹力等因素 ;并对可变径稳定器中关键部件可调稳定块进行了静力学分析 ,推导出可调稳定块保持稳定平衡所需钻井液驱动力计算公式 ,为类似井下工具设计提供了理论依据。现场试验结果表明 ,新设计的井下闭环可变径稳定器结构比较合理 ,功能比较完善 ,可自动无级变径 ,达到了安全、平稳、高效、智能的目标 ,是钻大位移井的有力工具     

电控液变径稳定器的研制与应用

电控液变径稳定器由电控元件和液力推动,是定向井和油井二开水平井实现钻井提速的重要工具。本文主要从电控液变径稳定器的工作原理、技术参数、控制方式、使用注意事项、钻井试验与施工作业中的应用效果等几方面进行了阐述,可为下一步钻井提速做技术储备。     

井下闭环可变径稳定器本体有限元分析

采用高级计算机辅助设计 (CAD)软件UG ,建立了便于计算的本体三维实体模型 ,通过MSC/NASTRAN有限元计算程序 ,对新型井下闭环可变径稳定器本体进行了强度计算 ,通过有限元分析对本体结构的合理性进行了验证 ,根据有限元计算的结果 ,在各种载荷组合作用工况下 ,可变径稳定器本体的最大应力为 5 6 38MPa时 ,小于许用应力 ,满足强度要求 ,并且有一定的强度储备。可变径稳定器本体的薄弱环节主要集中在槽底两端与筒体连接部位 ,有必要进行局部工艺处理。有限元分析结果为进一步改进可变径稳定器的结构设计提供了理论依据     

变径稳定器及其应用

变径稳定器是大位移井钻井的一种重要工具。介绍了变径稳定器的功能、分类、控制方式;以国外几种典型产品为例,介绍其工作原理、典型结构和重要参数,以及它们在钻井试验与施工作业中的应用情况和效果。并介绍了国内自行研制的正排量变径稳定器在QHD32-6-A26井的现场试验和实钻应用情况。应用表明,所介绍的几种变径稳定器性能稳定,应用可靠,且取得了较好的效果。     

KJW—310型钻井可控变径稳定器

KJW—310型钻井可控变径稳定器通过井口投球、开泵憋压,产生压降,驱使钢球带动整个活塞向前运动,同时活塞上的螺旋斜形槽驱动柱销,推动外壳中的伸缩棱块伸缩,实现在不起下钻情况下扩径和缩径,从而改变底部钻具组合。该型变径稳定器具有整体直棱伸缩、液力驱动、机械锁定、结构简单、操作方便和适用性强等特点。使用这种变径稳定器能减少起下钻次数,缩短钻井周期,还能提高井眼轨迹的控制精度,增加剖面符合率,减少井下事故的发生。     

井下闭环可变径稳定器

井下闭环可变径稳定器以钻井液压力作为驱动力，在测控系统的控制下，通过调整可变径稳定器中稳定块径向伸缩量，可实现不起钻情况下的无极变径，从而改变底部钻具组合，实现增斜、稳斜和降斜的目的。该可变径稳定器具有井下闭环控制的特点，如果实钻轨迹与设计轨迹不一致，井下闭环可变径稳定器可以自动调节钻进方位。井下闭环可变径稳定器物理样机经过室内性能试验和现场应用试验，其性能达到钻井工艺的要求。     

KWQ-216型地面可控井下变径稳定器

地面可控井下变径稳定器可以对井眼轨迹进行有效的控制与调整,以其成本低、控制效果好等特点在国外已规模应用,国内已有成功应用案例,但远未普及。介绍了地面可控井下变径稳定器工具的结构组成和工作原理,利用CAE技术对KWQ-216变径稳定器的壳体和弹簧座销等易失效部件进行了安全性分析,工具的工作安全性较高。介绍了与该工具配套使用的钻具组合。该工具通过地面开停泵液压式控制和井下机械式机构锁紧,变径准确可靠,操作简单方便,科学使用可变径稳定器可以经济、精确地控制井斜角和方位角,提高井身质量,缩短钻井周期。     

投塞压钻柱式变径稳定器的研制与应用

研制开发的投塞压钻柱式变径稳定器由节流塞、单向阀、心轴、扶正棱和支撑块等组成。工具设计采用全液力机构, 利用钻压和泵压的改变, 可实现工具的井下往复多次变径。在大庆油田南 3-丁 10-斜 435井的现场应用表明, 这种变径稳定器控制变径和锁定变径状态的工作性能安全可靠, 操作工艺及监控方法简便实用, 与合适的钻具组合匹配, 可节省用于更换底部钻具组合的起下钻费用, 降低工人劳动强度, 具有很好的社会和经济效益。     

TRACS可调变径稳定器的使用情况

对于西江２４－３－Ａ１４井而言，井眼轨迹的控制主要是控制井斜角的变化，而关键又在于φ３１１ｎｍ、φ２１６ｍｍ井眼长达６１７９ｍ的稳斜段。为此，该井采用了哈里伯 公司１９９６年推向市场的新一代遥控可调稳定器。它采用ＭＷＤ传递脉冲技术，直径调控不仅可靠而且范围较大，灵敏度极高。文中简这种可调稳定器的结构和原理，重点介绍了在该井使用时所收到的显著效果，即满足定向控制要求，减少了滑动钻井时间，旋转钻进时，     

遥控变径稳定器变径动作分析及现场试验

由于遥控变径稳定器存在状态信号不可靠的问题,导致该类稳定器的状态有时无法辨识.为了研究影响该类稳定器状态信号的相关因素,针对其结构特点,根据液体不可压缩和物体受力平衡原理,对该类稳定器在地面和井下两种环境下的变径动作进行了分析,并利用现场试验进行了部分验证.该类稳定器依据MWD仪器提供的井斜信号进行状态控制,并利用相邻两次开泵的泵压差值确定其工作状态.分析认为,该类稳定器内平衡活塞出现上限、下限位置对其变径动作行程有减小的作用.现场试验发现,该类稳定器状态转换遵循控制活塞伸出与平齐的循环规律,活塞伸出泵压大于活塞平齐泵压,相邻泵压绝对差值约1.0 MPa,该类稳定器状态由第二次开泵时的泵压值判断其工作状态.研究表明,该类稳定器内平衡活塞出现上限、下限位置会导致状态信号减弱或无信号;利用相邻两次开泵泵压差值确定其状态的方法可靠,可为地面遥控稳定器提供依据.      

可变径稳定器发展综述

介绍了国内外有代表性的可变径稳定器的结构，分析了典型可变径稳定器变径机构和控制机构的特点，阐述了其现状和发展方向。指出可变径稳定器在总体设计上应朝着大变径调节、高可靠性、低成本方向发展。建议主管部门协调各方面的技术力量进行合作，加强可变径稳定器机理、标准规范和风险资金运作的研究，把现代导向技术提高到一个新的水平。认为只有加快现有科技成果的转化，才是我国迎接国际挑战的有效方法。