基于顶部驱动和井下动力钻具的滑动钻井导向控制技术

摘要

使用井下动力钻具进行定向井钻井施工,需要通过旋转及锁定转盘以设定和控制工具面.本文将北京石油机械厂顶驱的主轴旋转定位技术与井下连续导向技术相结合,设计并实现了基于顶部驱动钻井和井下动力钻具组合的"顶驱滑动钻井导向控制系统(Top Drive Directional Steering,TDDS)".该系统由顶部驱动钻井装置(简称顶驱,TD)、人机交互界面(HMI)、井下动力钻具(DownHole Motor,DHM)以及MWD随钻测量工具等4部分组成,将顶驱和井下动力钻具相结合,实现对旋转钻柱包括转速、转向、角度在内的完全控制,并可根据井下实时反馈的井眼轨迹信息,实现滑动钻井之前工具面的设置以及滑动钻进过程中工具面的实时监控和动态调整.在内蒙古SNO116-xx定向井项目的实际应用表明,该技术能够有效提高定向井作业的效率和精准,显著提高钻进速度.