旋转导向钻井系统中振动加速度的消除方法

周静; 赵毅; 李星; 曹晓; 居迎军

旋转导向钻井系统中振动加速度的消除方法

周静¹,
赵毅¹,
李星²,
曹晓³,
居迎军⁴

1.
西安石油大学，陕西西安　710065
2.
河南油田工程院，河南南阳　473132
3.
川庆钻探工程公司国际事业部，陕西西安　710065
4.
长庆油田第六采油厂，陕西榆林　718606

详细信息

中图分类号: TE92

Method of eliminating vibrational acceleration in rotary steerable drilling system

1.
Xi’an Shiyou University, Xi’an 710065, China
2.
He’nan Oilfield Academy of Engineering, Nanyang 473132, China
3.
International Division of Chuanqing Drilling Engineering Company, Xi’an 710065, China
4.
No.6 Oil Production Plant, Changqing Oilfield,Yulin 718606, China

摘要: 在钻井过程中，钻头切削岩层、钻柱与井壁的碰撞，必然造成钻井工具的振动，这些振动会在测斜加速度传感器的输出上得到反映，使其不能真实地反映井眼姿态的变化。为及时得到准确的井眼姿态，有必要研究振动条件下传感器的输出规律，进而消除振动的影响。从室内模拟振动实验的原始数据入手，通过Matlab对传感器输出信号进行功率谱密度估计，得出了振动频率与转速的大致关系，并设计了具有针对性的滤波器。通过对实验数据分析处理，振动干扰信号的能量得到大幅衰减，测斜传感器3个敏感轴的输出波动明显减小，提高了姿态测量的准确性，从而验证了该方法在旋转导向系统中是可行的。
- 旋转导向钻井 /
- 振动 /
- 传感器 /
- 转速 /
- 功率谱密度 /
- 滤波器
Abstract: In the actual drilling process, the effects of cutting formation drill, drill string and borehole face collisions will certainly create a drilling tool vibration. These vibrations in inclinometer acceleration sensor output are reflected, so that acceleration sensor output value can not be true reflect borehole posture changes. In order to obtain accurate borehole attitude, it is necessary to study the sensor output during the vibration condition, so as to eliminate the effects of vibration. This paper begins with the raw data of the indoor simulation vibrational experiments, gets the general relationship between vibrational frequency and rotational speed through the power spectral density estimation of sensor output signal which is based on Matlab, and designs the specific filter. Through analyzing and processing the experimental data, energy of vibration interference signal is greatly attenuated, output fluctuation of three sensitive axis inclinometer sensor is significantly reduced, so the validation of the method is feasible in rotary steering system.
- rotary steerable drilling /
- vibration /
- sensor /
- rotational speed /
- power spectral density /
- filter

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旋转导向钻井系统中振动加速度的消除方法

Method of eliminating vibrational acceleration in rotary steerable drilling system

计量

旋转导向钻井系统中振动加速度的消除方法

1. 西安石油大学，陕西西安　710065

2. 河南油田工程院，河南南阳　473132

3. 川庆钻探工程公司国际事业部，陕西西安　710065

4. 长庆油田第六采油厂，陕西榆林　718606

English Abstract

Method of eliminating vibrational acceleration in rotary steerable drilling system

1. Xi’an Shiyou University, Xi’an 710065, China

2. He’nan Oilfield Academy of Engineering, Nanyang 473132, China

3. International Division of Chuanqing Drilling Engineering Company, Xi’an 710065, China

4. No.6 Oil Production Plant, Changqing Oilfield,Yulin 718606, China

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旋转导向钻井系统中振动加速度的消除方法

1. 西安石油大学，陕西西安 710065 2. 河南油田工程院，河南南阳 473132 3. 川庆钻探工程公司国际事业部，陕西西安 710065 4. 长庆油田第六采油厂，陕西榆林 718606

English Abstract

Method of eliminating vibrational acceleration in rotary steerable drilling system

1. Xi’an Shiyou University, Xi’an 710065, China 2. He’nan Oilfield Academy of Engineering, Nanyang 473132, China 3. International Division of Chuanqing Drilling Engineering Company, Xi’an 710065, China 4. No.6 Oil Production Plant, Changqing Oilfield,Yulin 718606, China

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2. 河南油田工程院，河南南阳　473132

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4. 长庆油田第六采油厂，陕西榆林　718606

1. Xi’an Shiyou University, Xi’an 710065, China

2. He’nan Oilfield Academy of Engineering, Nanyang 473132, China

3. International Division of Chuanqing Drilling Engineering Company, Xi’an 710065, China

4. No.6 Oil Production Plant, Changqing Oilfield,Yulin 718606, China