刘江民,闫文辉，彭 勇,韩薛云

(西安石油大学 机械工程学院，陕西 西安 710065)

0 引 言

旋转导向钻井技术已成为自动化、智能化钻井的高尖端钻井技术[1]，旋转导向钻井系统包括：地面监测系统、双向通讯系统、井下测量系统、井下控制系统和旋转导向工具等，该系统将几何导向和地质导向有效的集成为一体，可以实时根据工程参数和地质参数导向钻头钻进[2]。随着世界油价暴跌，石油开采成本的控制成为各大油田追求的目标，再者非常规油气田的开发等对钻井装备的要求越来越高。国外的旋转导向钻井技术已经向推靠与指向复合的全旋转导向方向发展。

笔者通过分析现有的旋转导向钻井系统及其组成机构，结合指向式和推靠式的优点提出了复合式旋转导向钻井工具。复合式旋转导向钻井工具是一种全旋转的动态指向式，通过井下和地面双向闭环控制，实现实时的井斜和方位的控制，从而实现了一趟钻完成直井和定向段的施工作业。导向方式采用液压系统内推钻头轴的方式改变钻头的角度，从而使钻头沿着设定的方向钻进。笔者结合旋转导向钻井工具的原理提出复合式旋转导向钻井工具的导向机构的设计方案，并对其导向力进行了分析。

1 复合式旋转导向钻井工具工作原理及导向执行单元结构

1.1 复合式旋转导向钻井工具工作原理

根据地质和几何参数预设井眼轨迹，复合式旋转导向钻井工具可以根据预设轨迹进行钻进，也可以根据测量系统反馈的参数在钻进过程中实时的调整方位和井斜。……