肖晓华，代继樑，朱海燕，赵建国

1.西南石油大学网络与信息化中心，四川 成都 610500；2.西南石油大学机电工程学院，四川 成都 610500；3.油气藏地质及开发工程国家重点实验室·成都理工大学，四川 成都 610059

引言

连续油管水平井钻井技术具有很多优点，有望成为非常规油气资源钻井技术的替代方案。然而，目前连续油管钻井在水平井中容易发生管串屈曲“锁死”现象[1-2]，在一定程度上限制了其在水平井钻井领域的推广应用。通常的解决方案是使用水力振荡器或加入润滑剂[3-5]来提高连续油管水平井段的延伸能力，但该方式没有从根本上解决连续油管屈曲“锁死”的问题，使得微小井眼水平井连续油管钻井延伸能力仍然有限[6]。

为了提升微小井眼水平井连续油管钻井水平段延伸能力和自动化水平，提出了采用钻井机器人牵引连续油管钻井的方案[7-12（]图1）。该方案将钻井机器人置于连续油管与定向工具之间。通过钻井液驱动钻井机器人，利用机器人为钻具提供钻压的同时牵引连续油管前进；该方案改变了连续油管的受力状态，可明显减少连续油管屈曲“锁死”的现象。

钻井机器人动力学模型如图2 所示，该方案的特点是：钻井机器人能同时为连续油管和钻具提供牵引力和钻压。为此钻井液必须通过机器人内部流道，作用于活塞缸和动力钻具才能为整个系统提供动能。该方案对机器人的尺寸和牵引力要求极高，目前国内外对于微小井眼连续油管钻井机器人的研发仍处于概念设计或实验研究阶段，仅美国WWT公司加工了一套试验样机，该钻井机器人样机外径尺寸较大，最小外径为119.3 mm[13]，未达到微小井眼的尺寸要求。……