一种滑动导向钻井闭环控制系统及其控制方法

    公开(公告)号:CN104989370B

    公开(公告)日:2017-10-03

    申请号:CN201510409603.1

    申请日:2015-07-13

    IPC分类号: E21B44/00 E21B7/04

    摘要: 本发明涉及一种滑动导向钻井闭环控制系统及其控制方法,该系统包括动态测量子系统、地面监控子系统和执行子系统;动态测量单元子系统实时测量井斜、方位和井下动力钻具工具面等参数,并将上述参数发送给地面监控子系统,地面监控子系统通过对比发现实钻井眼轨迹偏离设计井眼轨迹时,根据设计井眼轨迹和靶点重新确定待钻进井眼轨迹,并结合根据多体动力学仿真设计分析得出的顶驱/转盘‑钻压联合控制图版确定顶驱/转盘旋转角度和钻压调整策略,然后通过执行子系统调整顶驱/转盘的旋转角度和游车速度,动态调整井下动力钻具工具面的漂移和钻压,从而维持井下工具面和钻压的稳定,实现了滑动导向钻井井眼轨迹闭环自动控制,有效地提高了定向井井眼轨迹的作业效率和控制精度,改善了井眼质量。

    一种模拟地层岩石动态破坏试验装置

    公开(公告)号:CN103411870B

    公开(公告)日:2015-10-28

    申请号:CN201310334244.9

    申请日:2013-08-02

    IPC分类号: G01N15/08

    摘要: 本发明涉及一种模拟地层岩石动态破坏试验装置,其特征在于:它包括试验用岩样、厚壁钢筒、上活塞、下活塞、上盖板和下盖板;在试验用岩样外面套设厚壁钢筒,在试验用岩样与厚壁钢筒之间设置有密封胶囊,且厚壁钢筒与密封胶囊之间存在环空;在密封胶囊的上下分别放置上、下盖板,将若干调平螺栓穿设在上、下盖板和厚壁钢筒对应设置的安装孔中,并通过多个螺母将上、下盖板和厚壁钢筒固定成一体;在厚壁钢筒上设置有连通厚壁钢筒与密封胶囊之间环空的施加围压孔;在上活塞和试验用岩样的中心位置轴向设置有用于放置动载荷施加工具的动载荷压力孔;下盖板处设置有用于测量试验用岩样的中心内壁孔动载荷值的动载荷测量压力计。本发明可以作为动态破坏试验装置广泛用于模拟地层岩石动态破坏试验过程中。

    一种海上压裂液连续混配装置

    公开(公告)号:CN103623735B

    公开(公告)日:2015-06-17

    申请号:CN201310566315.8

    申请日:2013-11-14

    IPC分类号: B01F13/10

    摘要: 本发明涉及一种海上压裂液连续混配装置,其特征在于:它包括同轴双向搅拌装置、第一灌注泵、第二灌注泵、多级螺旋研磨泵、气压多头喷射混合装置、测量装置、回注管线和电磁阀;同轴双向搅拌装置对稠化剂和压裂液进行剪切、搅拌后得到稠化剂和压裂液的混合液,混合液经第一灌注泵泵入螺旋研磨泵中,经螺旋研磨泵研磨后进入气压多头喷射混合装置中,稠化剂和压裂液的混合液与海水在气压多头喷射混合装置中进行喷射混合;根据测量装置对配置压裂液测量的排量数据和海上作业对压裂液的需求量,一部分配置压裂液经测量装置进入第二灌注泵中后泵入井筒中;通过控制回注管线上的电磁阀,另一部分配置压裂液通过回注管线返回同轴双向搅拌装置中。

    一种井下定向动力钻具工具面的动态控制系统及方法

    公开(公告)号:CN105003245A

    公开(公告)日:2015-10-28

    申请号:CN201510409602.7

    申请日:2015-07-13

    IPC分类号: E21B44/00 E21B7/04

    摘要: 本发明涉及一种井下定向动力钻具工具面的动态控制系统及方法,该动态控制系统包括动态测量子系统、反馈控制子系统、用户交互子系统和执行子系统;用户通过用户交互子系统输入钻具信息、钻井液信息、地层信息和控制策略,反馈控制子系统根据接收到的钻具信息、钻井液信息和地层信息,建立钻井系统的多体动力学模型,动态测量子系统测量钻井过程中钻井系统的各项信息,并将这些信息传递给反馈控制子系统;反馈控制子系统判断井下钻具工具面是否超出设定的阈值,并通过多体动力学仿真计算顶驱/转盘所需的转动角度、游车/大钩的位置和泥浆泵泵速,驱动顶驱/转盘、游车/大钩和泥浆泵动作,继续钻进以使井下钻具工具面回归到设计位置,以完成对井下钻具工具面的动态调整控制。

    一种海上压裂液连续混配装置

    公开(公告)号:CN103623735A

    公开(公告)日:2014-03-12

    申请号:CN201310566315.8

    申请日:2013-11-14

    IPC分类号: B01F13/10

    摘要: 本发明涉及一种海上压裂液连续混配装置,其特征在于:它包括同轴双向搅拌装置、第一灌注泵、第二灌注泵、多级螺旋研磨泵、气压多头喷射混合装置、测量装置、回注管线和电磁阀;同轴双向搅拌装置对稠化剂和压裂液进行剪切、搅拌后得到稠化剂和压裂液的混合液,混合液经第一灌注泵泵入螺旋研磨泵中,经螺旋研磨泵研磨后进入气压多头喷射混合装置中,稠化剂和压裂液的混合液与海水在气压多头喷射混合装置中进行喷射混合;根据测量装置对配置压裂液测量的排量数据和海上作业对压裂液的需求量,一部分配置压裂液经测量装置进入第二灌注泵中后泵入井筒中;通过控制回注管线上的电磁阀,另一部分配置压裂液通过回注管线返回同轴双向搅拌装置中。

    一种多功能海上修井机及其操作方法

    公开(公告)号:CN102979465A

    公开(公告)日:2013-03-20

    申请号:CN201210397374.2

    申请日:2012-10-18

    IPC分类号: E21B19/00 E21B19/14 E21B19/18

    摘要: 本发明涉及一种多功能海上修井机及其操作方法,其特征在于:它包括一钻台、一主提升系统、一辅助提升系统和一管子处理系统;钻台的中心区域设置有一转盘和一液压鼠洞,转盘连接一主井口,主井口和液压鼠洞内均设置有一液缸夹,钻台上设置有一井架,井架的上部设置有一天车,天车上设置有一根主轴;主提升系统和辅助提升系统设置在井架内,在天车同一主轴上分别连接一主、辅滑轮组,主、辅滑轮组上各连接有一钢丝绳,两钢丝绳的另一端分别绕过主、辅游车,再绕过主、辅滑轮组后分别连接一绞车主、辅滚筒上,两绞车主、辅滚筒转动连接在同一滚筒主轴上;管子处理系统包括一自动输送滑道、一抓管机械手、一液压大钳和一液压鼠洞。本发明可以广泛用于海上及陆地开采石油修井之中。

    基于自适应井下钻具工具面动态控制的钻机系统及钻井方法

    公开(公告)号:CN105156021B

    公开(公告)日:2017-07-14

    申请号:CN201510408217.0

    申请日:2015-07-13

    IPC分类号: E21B3/04 E21B44/00

    摘要: 一种基于自适应井下钻具工具面动态控制的钻机系统及钻井方法,该钻机系统包括动态控制系统和钻井系统,动态控制系统包括数据采集模块、控制策略输入模块、钻井模型信息输入模块、多体动力学建模模块、自适应模型修正模块、工具面估计模块、控制规律生成模块、执行模块和危险状态判断模块。用户输入控制策略和钻井模型,数据采集模块收集系统钻进情况,多体动力学建模模块基于钻井模型进行多体动力学建模,自适应模型修正模块基于钻进情况修正多体动力学模型,工具面估计模块和控制规律生成模块基于控制策略、钻进情况和修正后的多体动力学模型计算控制执行机构的控制规律;危险状态判断模块当系统处于危险状态时发出警报。本发明能够显著提高定向钻井工作效率和精度,可广泛用于井下定向钻进作业。

    基于井下钻具工具面动态控制的转盘式钻机系统及钻井方法

    公开(公告)号:CN105064979A

    公开(公告)日:2015-11-18

    申请号:CN201510408236.3

    申请日:2015-07-13

    IPC分类号: E21B44/00

    摘要: 本发明涉及一种基于井下钻具工具面动态控制的转盘式钻机系统及钻井方法,该钻机系统包括动态控制系统和钻井系统;动态控制系统包括动态测量子系统、反馈控制子系统、用户交互子系统和执行子系统;用户通过用户交互子系统输入钻具信息、钻井液信息、地层信息和控制策略,反馈控制子系统根据接收到的钻具信息、钻井液信息和地层信息,建立钻井系统的多体动力学模型,动态测量子系统测量钻井过程中钻井系统的各项信息,并将这些信息传递给反馈控制子系统;反馈控制子系统判断井下钻具工具面是否超出设定的阈值,并通过多体动力学仿真计算转盘所需的转动角度、大钩的位置和泥浆泵泵速,驱动转盘、大钩和泥浆泵动作,继续钻进以使井下钻具工具面回归到设计位置,以完成对井下钻具工具面的动态调整控制。

    一种用于海上压裂液连续混配装置的螺旋研磨泵

    公开(公告)号:CN103623906A

    公开(公告)日:2014-03-12

    申请号:CN201310566344.4

    申请日:2013-11-14

    IPC分类号: B02C19/22

    摘要: 本发明涉及一种用于海上压裂液连续混配装置的螺旋研磨泵,其特征在于:它包括一泵心轴和一套设在泵心轴外部的泵外壳体;泵心轴一端和与之对应的泵外壳体一端构成一泵入口,泵心轴另一端和与之对应的泵外壳体另一端构成一泵出口。其中,泵心轴包括中心轴和在中心轴的外表面上设置的等间距或间距渐变的螺旋外螺纹。泵外壳体的内表面上设置有等间距或间距渐变的螺旋内螺纹。螺旋外螺纹的长度与螺旋内螺纹的长度对应设置,且螺旋外螺纹和螺旋内螺纹的旋向相反。根据实际作业需要,可以串联或并联多级双向螺旋研磨泵,对压裂液材料颗粒以双向螺旋方式进行研磨,因此本发明可以广泛应用于对颗粒材料进行研磨的过程中。

    一种用于海上压裂液连续混配装置的同轴双向搅拌装置

    公开(公告)号:CN103623732A

    公开(公告)日:2014-03-12

    申请号:CN201310565941.5

    申请日:2013-11-14

    IPC分类号: B01F7/18

    摘要: 本发明涉及一种用于海上压裂液连续混配装置的同轴双向搅拌装置,其特征在于:它包括一搅拌罐和若干搅拌器,搅拌器在搅拌罐中围绕其中心轴间隔均匀固定设置。每一搅拌器包括上、下电机,上、下传动轴,上、下搅拌叶和联轴器;上、下电机分别固定设置在搅拌罐的上、下盖板上,上传动轴的上端和下传动轴的下端分别固定连接在上、下电机的动力输出端,上传动轴的下端和下传动轴的上端通过联轴器连接,上、下搅拌叶分别固定在上、下传动轴上。对压裂液进行混配时,上传动轴和下传动轴在上电机和下电机的带动下分别带动上搅拌叶和下搅拌叶沿联轴器的轴心做双向转动,对压裂液进行剪切混配。本发明可以应用于对压裂液等液体的搅拌过程中。