旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向pdc鉆頭結(jié)構(gòu)研究初探(留存版)

　　

【正文】 berger公司旗下的Anadrill公司合并，于是PowerDriver也被Schlumberger收入囊中。、由于力工作模式下系統(tǒng)不考慮位移的大小，因此有可能將鉆頭的排屑槽部分頂?shù)骄谏希S后的切削刀翼被憋在井壁上造成憋鉆。）以增強(qiáng)對地層的攻擊性，從鼻部切削齒開始后傾角以一較小數(shù)值（如2176。參考文獻(xiàn)《旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向閉環(huán)鉆井系統(tǒng)》，楊劍鋒，張紹槐，石油鉆采工藝，2002年2月（第25卷）第1期。特別是在對旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向系統(tǒng)兩種導(dǎo)向方式（推靠鉆頭式和指向鉆頭式）進(jìn)行充分研究后提出了一種新的保徑結(jié)構(gòu)——選擇性低扭矩側(cè)切保徑結(jié)構(gòu)。適應(yīng)旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向系統(tǒng)的PDC鉆頭切削結(jié)構(gòu)根據(jù)以上分析，適應(yīng)旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向系統(tǒng)應(yīng)用的PDC鉆頭應(yīng)具備如下特征：、力平衡設(shè)計(jì)如前所述，PDC鉆頭在井地工作時(shí)所受的不平衡力會對導(dǎo)向系統(tǒng)的偏置力產(chǎn)生干擾作用，因此，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)充分考慮鉆頭的力平衡特性，將不平衡力盡量減小，%左右，~，以減小周向力產(chǎn)生的鉆頭反扭矩（見參考文獻(xiàn)[5]）。該偏置位移只是根據(jù)導(dǎo)向需要進(jìn)行調(diào)整，而不考慮所需要的偏置力的大小，當(dāng)工具系統(tǒng)在直井眼內(nèi)開始導(dǎo)向時(shí)，該偏置位移可能首先是通過彎曲驅(qū)動心軸實(shí)現(xiàn)的，而當(dāng)工具系統(tǒng)完全進(jìn)入彎曲井眼后，該偏置位移則主要是通過指向鉆頭實(shí)現(xiàn)。圖3由以上分析可知，AutoTrak RCLS的導(dǎo)向方式是一種推靠鉆頭式（見圖3），也就是說在有一個(gè)遠(yuǎn)鉆頭支點(diǎn)的情況下，在盡量靠近鉆頭的位置由偏置機(jī)構(gòu)產(chǎn)生一定的偏置力，在接觸井壁后靠井壁的反作用力使鉆頭產(chǎn)生側(cè)向切削力，從而實(shí)現(xiàn)導(dǎo)向。特別是在對旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向系統(tǒng)兩種導(dǎo)向方式（推靠鉆頭式和指向鉆頭式）進(jìn)行充分研究后提出了一種新的保徑結(jié)構(gòu)——選擇性低扭矩側(cè)切保徑結(jié)構(gòu)。在導(dǎo)向工具下井前，其井下計(jì)算機(jī)內(nèi)預(yù)置了井眼軌跡設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)和若干控制指令。其偏置機(jī)構(gòu)是一套由幾個(gè)可控制的偏心圓環(huán)組合形成的偏心機(jī)構(gòu)，當(dāng)井下自動控制系統(tǒng)完成組合后，該機(jī)構(gòu)將相對于不旋轉(zhuǎn)外套固定，從而將旋轉(zhuǎn)心軸始終向固定方向偏置，為鉆頭提供一個(gè)方向固定的傾角（見圖6）。、在指向鉆頭導(dǎo)向方式下工作的鉆頭主要靠其冠部切削能力來完成導(dǎo)向，為了保持穩(wěn)定性需要降低鉆頭的側(cè)向切削能力以及較長的非攻擊性保徑段。采用這種結(jié)構(gòu)的鉆頭在采用推靠式導(dǎo)向方式時(shí)由于保徑墊部分也有一定的側(cè)向切削能力，所以可以提供更好的導(dǎo)向能力。New technology creates a step change in drilling efficiency，WorldOil，April 2004Vol. 225 No. 4《力平衡技術(shù)及其在PDC鉆頭設(shè)計(jì)中的應(yīng)用》，張建平，1999年公司論文。、過載保護(hù)齒在每個(gè)刀翼上與該刀翼第一顆保徑齒相鄰的主切削齒后布置一顆過載保護(hù)齒，這種齒可以是比主切削齒小的PDC復(fù)合片，也可以是牙輪鉆頭用的硬質(zhì)合金齒。