旋转导向钻井工具实验台夹具设计
浅谈旋转导向钻井工具实验台的夹具设计
【摘 要】随着以旋转导向钻井系统为核心的钻井技术的发展，旋转导向钻井工具实验台能够模拟旋转导向钻井工具在井下的正常工作情况下，改变旋转导向工具的旋转速度，测量在不同的旋转速度下的压力、流量等参数，并通过控制面板上的压力表和流量表来测量出具体的数据，加以分析。本文很好地的解决了旋转导向钻井工具在实验台的夹持固定，确保了实验的顺利进行。
【关键词】旋转导向钻井工具；实验台；夹具
0.引言
井下旋转导向工具是旋转导向钻井系统的核心，它是实现旋转导向的根本。井下实时控制系统或地面监控系统能按照预置或要求的三维井眼轨迹，根据测量信息，对井下工具进行实时控制或遥控。测量与传输系统应能测出近钻头处井眼的空间姿态信息，并能及时传送给井下微电脑以及地面计算机。测量的信号经过处理成为新的控制指令。井下实时控制系统或地面监控系统发出控制指令使井下旋转导向钻井按照控制指令进行动作，从而实现井眼轨迹的旋转导向控制。目前，旋转导向钻井工具试验台的研究方面已经取得了一定的突破，出现了一些试验设备，由于旋转导向钻井工具的在实验台上夹持固定所限制，试验台的技术还不是很成熟，仍然处在发展阶段。
1.实验台夹持装置整体布局设计
用实验的方法来测量模拟的现场旋转导向钻具的工作情况来测定旋转导向钻井工具在不同转速的工作情况是的压力、流量。由于旋转的动力来源是电机通过减速器，带动皮带轮传递扭矩；而液体的来源主要靠电机带动离心泵用液体的压力差抽水，所以此实验属于液压实验的范畴，目前国内已经有这方面的研究，但由于钻具的刚度和其它技术方面所限制所以在技术上还有待进一步的发展。
根据旋转导向钻井工具的数据要求，参照以往此类实验台的数据，和有关旋转导向钻井工具的性能、工作原理，以下思整体够思如图（1.1）所示：
图1.1 旋转导向钻井工具实验台
图中的支撑架、旋转导向钻井工具支撑板、辅助支架、以及底座都是辅助机构。其中整体支架和底座是最基本的构件之一，它的作用是支撑整个实验仪器，以及固定传动构件如：电机、离心泵、水箱、支撑板等实验仪器，并把实验仪器稳定的放在地面上。另外，它的宽度、长度和材料构成整体的外形尺寸还决定了整套实验仪器的空间的整套实验设备的稳定等。导向钻井工具支撑板是比较重要的一个辅助结构，因为它要与导向钻井工具的夹具直接接触，并将其固定牢靠，所以对这个支架的要求较高。具体要求是：1.保证材料强度满足实验需要，不能出现支撑板弯折现象；2.保证其夹具与导向钻井工具外表面紧密接触，不能出现空隙；3.两个t型槽间的距离要适中，保证夹具的底座稳定的上在支撑板上使其紧固的将旋转导向钻井工具固定。由于导向钻井工具是直径为178mm的一个圆柱体所以不用担心它的刚度问题，对它的加紧装置进行了设计，将它的中心线与夹具和皮带轮的中心线保证同一直线，两端通过轴承内圈将其固定，轴承的外圈转动，而用加紧装置对轴承的外圈加以固定，这就保证了旋转的要求，另外在轴承的两端加以毡圈起到密封作用，钻具的两端用活接头加以连接，则只需要对活接头加以固定即可，在加紧机构的腔体外侧是快换接头，对钻具接头，和水管进行连接，将其末端连入测量装置通过面板得出具体需要测量的数据。
导向钻井工具的连接和固定方面，使旋转导向钻井工具在转动时轴承的内圈进行转动，而外圈被外端的夹紧装置固定，因此保持不动，改变钻具的转动速度而测量钻具内留经液体的流量和压力，从而测量导向钻井工具内部的液体压力参数。具体夹具设计如图1.2
1-夹紧装置底座.2-螺纹官接头.3-密封垫圈.4-夹具壳体.5-轴承端盖.
6-轴向定位顶丝.7-旋转导向工具活接头.8-旋转导向钻具.9-支撑板.
10-壳体紧固螺钉.11-套筒.12-锥性夹紧环.13-向心磙子轴承.
14-夹紧装置上盖.15-套筒.16-密封毡图
图1.2 夹紧装置设计原理图
图中所采用的夹紧装置是根据实验台工作的需要所针对性的设计，在具体的应用，对部件的安装较为简便，但这种加紧装置在对钻具的密封方面要求非常严格，在设计过成中已经考虑了这方面的要求，因此，在腔体里装有密封圈，和毛毡所选的轴承与钻具的内径不相匹配，因而采用了锥型夹紧套圈，对轴进行装紧，防止间隙配合导致松动，钻具无法旋转。
锥形夹紧环的设计选择：
在轴与轴承在具体的匹配上不适合，则为了保证轴承能够正常的传递扭矩，应采用一定的办法，其中一种就是采用锥形夹紧环，它的应用原理就是利用两个锥形的套圈相互挤压，从而达到传递扭矩的目的，它的几何尺寸如图所示：
可选则外径为200mm、内径为178mm的锥形夹金紧环。
2.夹紧装置压板和底座的设计
在本实验台的设计过程中要将旋转导向钻具牢固的放在实验台上进行工作的话，加紧装置中的压板和底座的设计是必不可少的，对其要求就是：要有良好的对中性，夹持要稳定。根据所要设计的夹紧装置的要求，所设计的压板和底座的外形尺寸如图：
采用这种夹紧方法不仅能够将所设计的夹具稳定、牢固的安装在支撑板上，其结构非常简单，具有较好的工艺性，能够满足本实验台的实验要求，有较好的对中性，此外为了减轻夹紧装置的重量和节省材料，设计中采用了在满足夹紧要求的情况下，尽量用较少的材料，如图中的压板厚度为10mm，底座的厚度为20mm，在底座有底角螺钉，在支撑板的导轨上能够调整两夹紧机构的距离，这样大大加强了本实验台的测量距离，有较好的实用性。
3.结论
旋转导向钻井工具的夹紧装置具有结构简单、加（下转第180页）（上接第179页）紧定位、准确，从产品的经济性、该夹具的体积、材料、工作时对环境的影响大小、夹持操作简单、安全，结构合理，节省材料，节省设计周期，达到结构和功能，技术与经济的有机结合，能搞保证旋转导向钻井工具的实验顺利完成。
【参考文献】
［１］黄迷梅．液压气动密封与泄露防治 [m]．北京：机械工业出版社，2003.
［２］赵洪兵．机电一体化设计课程设计指导书 [m]．西安：西安石油大学出版社，2006．
［３］秦彦武，陆品．机械设计辅导书 [m]．陕西：西北工业大学出版社，2005．
［４］张书桥.干式切削加工技术及其应用.工具技术[j].2002.3.6.
钻夹具设计要点--钻套
（二）钻夹具设计要点
1.钻模类型的选择
钻模类型很多，在设计钻模时，首先要根据工件的形状、尺寸、重量和加工要求，并考虑生产批量、工厂工艺装备的技术状况等具体条件，选择钻模类型和结构。在选型时要注意以下几点：
（1）工件被加工孔径大于10mm时，钻模应固定在工作台上（特别是钢件）。因此其夹具体上应有专供夹压用的凸缘或凸台。
（2）当工件上加工的孔处在同一回转半径，且夹具的总重量超过100N时，应采用具有分度装置的回转钻模，如能与通用回转台配合使用则更好。
（3）当在一般的中型工件某一平面上加工若干个任意分布的平行孔系时，宜采用固定式钻模在摇臂钻床上加工。大型工件则可采用盖板式钻模在摇臂钻床上加工。如生产批量较大，则可在立式钻床或组合机床上采用多轴传动头加工。
（4）对于孔的垂直度允差大于0.1mm和孔距位置允差大于±0.15mm的中小型工件，宜优先采用滑柱式钻模，以缩短夹具的设计制造周期。
2.钻套类型的选择和设计
钻套和钻模板是钻夹具上的特殊元件。钻套装配在钻模板或夹具体上，其作用是确定被加工孔的位置和引导刀具加工。
（1）钻套的类型
根据钻套的结构和使用特点，主要有四种类型。
①固定钻套 图7-56所示为固定钻套的两种形式（图a为无肩，图b为带肩），该类钻套外圆以H7/n6或H7/r6配合，直接压入钻模板上的钻套底孔内。在使用过程中若不需要更换钻套（据经验统计，钻套一般可使用1000~12000次），则用固定钻套较为经济，钻孔的位置精度也较高。
②可换钻套
当生产批量较大，需要更换磨损的钻套时，则用可换钻套较为方便，如图7-57所示。可换钻套装在衬套中，衬套是以H7/n6或H7/r6的配合直接压入钻模板的底孔内，钻套外圆与衬套内孔之间常采用F7/m6或F7/k6配合。当钻套磨损后，可卸下螺钉，更换新的钻套。螺钉还能防止加工时钻套转动或退刀时钻套随刀具拔出。
(完整版)钻夹具设计要点--钻套
（二）钻夹具设计要点
1.钻模类型的选择
钻模类型很多，在设计钻模时，首先要根据工件的形状、尺寸、重量和加工要求，并考虑生产批量、工厂工艺装备的技术状况等具体条件，选择钻模类型和结构。在选型时要注意以下几点：
（1）工件被加工孔径大于10mm时，钻模应固定在工作台上（特别是钢件）。因此其夹具体上应有专供夹压用的凸缘或凸台。
（2）当工件上加工的孔处在同一回转半径，且夹具的总重量超过100N时，应采用具有分度装置的回转钻模，如能与通用回转台配合使用则更好。
（3）当在一般的中型工件某一平面上加工若干个任意分布的平行孔系时，宜采用固定式钻模在摇臂钻床上加工。大型工件则可采用盖板式钻模在摇臂钻床上加工。如生产批量较大，则可在立式钻床或组合机床上采用多轴传动头加工。
（4）对于孔的垂直度允差大于0.1mm和孔距位置允差大于±0.15mm的中小型工件，宜优先采用滑柱式钻模，以缩短夹具的设计制造周期。
2.钻套类型的选择和设计
钻套和钻模板是钻夹具上的特殊元件。钻套装配在钻模板或夹具体上，其作用是确定被加工孔的位置和引导刀具加工。
（1）钻套的类型
根据钻套的结构和使用特点，主要有四种类型。
①固定钻套 图7-56所示为固定钻套的两种形式（图a为无肩，图b为带肩），该类钻套外圆以H7/n6或H7/r6配合，直接压入钻模板上的钻套底孔内。在使用过程中若不需要更换钻套（据经验统计，钻套一般可使用1000~12000次），则用固定钻套较为经济，钻孔的位置精度也较高。
②可换钻套
当生产批量较大，需要更换磨损的钻套时，则用可换钻套较为方便，如图7-57所示。可换钻套装在衬套中，衬套是以H7/n6或H7/r6的配合直接压入钻模板的底孔内，钻套外圆与衬套内孔之间常采用F7/m6或F7/k6配合。当钻套磨损后，可卸下螺钉，更换新的钻套。螺钉还能防止加工时钻套转动或退刀时钻套随刀具拔出。
旋转导向钻井工具
旋转导向钻井工具
李翔
【期刊名称】《引文版：工程技术》
【年(卷),期】2016(000)006
【摘 要】旋转导向钻井工具的实质还没有被广大地质钻探工作者所认识，所掌握。对钻井水力压裂法开采岩盐的特点了解甚少，在成井过程中应该注意些什么，施工中出现一些意想不到的问题应该采取哪些技术措施，并不十分清楚。研究首先对旋转导向钻井工具的意义进行了分析，然后介绍了旋转导向钻井系统组成，最后对旋冲钻井施工设计进行了讨论讨论。
【总页数】1页(P92-92)
【作 者】李翔
【作者单位】中石化胜利油田钻井工程技术公司，山东东营257300
【正文语种】中 文
【中图分类】A
【相关文献】
1.旋转导向钻井工具试验台加载控制系统的研究2.旋转导向钻井工具试验台主轴驱动液压系统的稳定性3.动态指向式旋转导向钻井工具面角的动态测量4.旋转导向钻井工具姿态参数的DSP数据采集系统设计5.旋转导向钻井工具姿态测量陀螺仪故障估计与处理方法
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钻孔夹具设计毕业论文
I
毕业设计（论文）
题 目 钻孔夹具设计
二级学院 机械工程学院
专 业 机电一体化
班 级
学 号
学生姓名
指导教师
II
摘 要
在机械制造各行业的工艺过程中广泛应用着各种不同的，用以固定加工对象，使之占有正确位置，以便接受施工的一种工艺装备，统称为夹具。因此，无论是在机械加工，装配，检验，还是在焊接，热处理等冷，热工艺中，以及运输工作中都大量采用夹具。但在机械加工中应用最为广泛的是金属切削机床上使用的夹具，我们称其为机床夹具。它在保证产品优质，高产，低成本，充分发挥现有设备的潜力，以便工人掌握复杂或精密零件加工技术，以减轻繁重的体力劳动等诸方面起着巨大的作用。因此，机床夹具的设计和使用是促进生产迅速发展的重要工艺措施之一。为此，在本次毕业设计时，选择了机床夹具设计。
本文主要围绕机床钻孔夹具设计为中心。用以钻HBC6700方向机壳体，首先通过参观实习让我们对夹具设计有了初步的了解，特别是对盖板式钻模夹具设计的了解更为深刻。然后，在导师的指导下，对夹具设计方案进行分析和选择。选定方案后，。通过查阅相关夹具设计书籍和相关图例在钻孔夹具设计过程中，。在查阅了相关文献后完成外文翻译。参考相关资料完成夹具的总体设计。
关键词：机械；夹具；钻模；加工
II Abstract
Machinery manufacturing industries in the process of a wide variety of applications
for processing a fixed object, so that it occupies the correct position in order to receive
钻床夹具设计
钻床夹具设计
一、钻床夹具设计
设计在摇臂钻床上加工杠杆臂零件上孔φ10 mm和φ13mm的钻模，两孔相互垂直的。中小批量生产。
1．杠杆臂零件图
2．杠杆臂加工工艺分析
（1）加工要求：
加工φ10和φ13两孔；孔距为78±0.5；φ13与Φ22轴线的水平尺寸
为15±0.5，垂直尺寸为12.5两孔垂直；φ10对φ22轴线平行度公差为0.1；
φ13对φ22轴线垂直度公差为0.1。Φ10孔Ra值为3.2，Φ13孔Ra值为12.5。
（2）加工工艺 由于该工序中两个孔的位置关系为相互垂直，且不在同一个平面里，要钻完一个孔后翻转90°再钻削另一个孔，因此要设计成翻转式钻夹具。
工艺规程：
第一步：将夹具与机床按要求装配。
第二步：将工件按规定的配合要求装于夹具上面。第三步：进行加工前的试钻，检测精度要求，合格之后进行加工。
二、定位方案与定位元件
1. 定位方案的确定
根据零件的构造，最容易想到的是以Φ22mm的孔为定位基准，这样可以避免基准不重合误差，同时可以限定四个自由度；用Φ22孔口端面（底面）限定零件的上下移动的自由度；用φ10孔附近圆柱表面限
定零件沿Φ22中心线转动的自由度就可以实现完全定位。
φ10孔附近为悬壁梁结构,加工时容易变形,在φ10孔口端面(底面)设辅助支承,用来增加零件的刚性。
三、夹具结构设计 1．定位装置
(1)销轴
（2）可调支承钉
可调支承钉在GB JB/T 8026.1-1999（六角头支承）中选取M8×40-S.
（3）辅助螺旋支承 2．夹紧装置
（1）夹紧
选用M10螺纹以满足强度要求。（2）开口垫圈
螺旋压板夹紧机构。
3．辅助装置
（1）钻套 （2）钻模板 4．夹具体
四、绘制夹具总图 五、夹具装配图上的尺寸、公差及技术要求的标注。
●最大轮廓尺寸（长、宽、高）：180、140、141 ●影响工件定位精度的尺寸：φ22e8、影响导向的
钻孔组合夹具毕业设计
钻孔组合夹具毕业设计
钻孔组合夹具毕业设计
钻孔组合夹具是一种常见的工业夹具，用于固定工件并进行钻孔加工。在我进行毕业设计时，我选择了钻孔组合夹具作为研究对象，旨在设计一种更加高效、精确的夹具，以提高生产效率和产品质量。
1. 研究背景
钻孔是机械加工中常见的一种工艺，广泛应用于各个行业。而夹具作为钻孔过程中的重要工具，对于工件的固定和定位起着至关重要的作用。传统的钻孔组合夹具存在一些问题，如夹具刚度不足、定位不准确等，这些问题会导致加工精度低下和生产效率低下。因此，对钻孔组合夹具进行研究和优化是非常有必要的。
2. 设计目标
在设计钻孔组合夹具时，我设定了以下几个目标：
- 提高夹具的刚度，确保工件在加工过程中的稳定性；
- 提高夹具的定位精度，确保钻孔的准确性；
- 提高夹具的换位速度，提高生产效率；
- 考虑夹具的可调性和适应性，以适应不同尺寸和形状的工件。
3. 设计思路
为了达到上述目标，我采取了以下几个设计思路：
- 采用高强度材料制作夹具，提高夹具的刚度和稳定性；
- 设计精密的定位装置，确保工件的准确定位；
- 引入自动化控制系统，提高夹具的换位速度和生产效率； - 设计可调节的夹具结构，以适应不同尺寸和形状的工件。
4. 设计过程
在设计过程中，我首先进行了相关文献的调研，了解了目前钻孔组合夹具的设计和应用情况。然后，我进行了夹具的结构设计和参数计算，确保夹具的刚度和稳定性。接下来，我设计了夹具的定位装置，采用了精密的传感器和控制系统，以实现准确的定位。最后，我进行了夹具的实际制作和测试，对夹具的性能进行了评估和优化。
5. 设计成果
通过我对钻孔组合夹具的研究和设计，我成功地设计出了一种更加高效、精确的夹具。该夹具在实际应用中取得了良好的效果，提高了钻孔加工的精度和生产效率。同时，该夹具的可调性和适应性也得到了有效的提升，可以适应不同尺寸和形状的工件。
6. 结论与展望
通过本次毕业设计，我深入了解了钻孔组合夹具的设计和应用，提高了自己的设计能力和实践能力。同时，我也认识到钻孔组合夹具在工业生产中的重要性和潜力。未来，我将继续深入研究夹具设计领域，探索更多创新的设计思路和方法，为工业生产提供更加高效、精确的夹具解决方案。
钻孔夹具的设计
钻孔夹具的设计
-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN 辽宁职业学院
毕业论文(设计)
题 目 钻孔夹具的设计
系（分院） 机械工程学院
专业班级 机自1034班
姓 名
指导教师 姓名
职称
日 期
辽宁职业学院
毕业论文（设计）任务书
专业班级： 机自1034班
学生姓名：
题 目： 钻孔夹具的设计
上交论文（报告）日期：
答辩日期：
指导教师：
年 月 日
本人声明
我声明，本论文及其设计工作是由本人在指导教师的指导下独立完成的，在完成论文时所利用的一切资料均已在参考文献中列出。
毕业生签名：
时间： 年 月 日
目录
摘要 ............................................................................................................................................ 1
1 钻孔夹具设计 ......................................................................................................................... 2
钻床夹具设计说明书 2
钻床夹具设计说明书 2
钻床夹具设计说明书 2
1. 引言
1.1 目标
本文档旨在提供钻床夹具设计的详细说明。所设计的钻床夹具将用于特定的应用场景，并满足一系列客户需求和技术要求。
1.2 范围
本文档涵盖钻床夹具设计的各个方面，包括设计原则、材料选择、结构设计、加工工艺、性能要求等。
2. 设计原则
2.1 功能性
钻床夹具的主要功能是固定工件，并提供稳定的工作平台。设计应确保夹具能够有效地固定各种形状和尺寸的工件，并保证钻孔操作的准确性和稳定性。
2.2 安全性
夹具设计应考虑工人的安全。夹具应有足够的刚性和稳定性，防止意外移动和弯曲。此外，设计时还需考虑夹具的使用便捷性和易于维护。 2.3 可靠性
夹具设计应确保长时间的可靠运行，减少维修和更换夹具的次数。设计应选择耐磨、耐腐蚀的材料，并确保组件之间的配合精确，以减少磨损和故障。
3. 材料选择
3.1 夹具底座
夹具底座应选用高强度、高硬度、具有良好刚性和耐磨性的材料，如钢铁合金。
3.2 夹具夹持部件
夹具夹持部件应选用硬度高、耐腐蚀、耐磨损的材料，如钢铁合金和工程塑料。
3.3 其他组件
其他组件的材料选择应根据其特定需求进行，如密封圈、润滑材料等。
4. 结构设计
4.1 夹具底座 夹具底座设计应具有充足的刚性，能够承受工件和加工过程中的力和扭矩。底座应提供固定夹具到钻床上的接口，并确保夹具的稳定性。
4.2 夹具夹持部件
夹具夹持部件设计应确保夹持工件的位置准确，并通过合适的夹紧力保持工件的稳定。夹持部件的设计应充分考虑工件的形状和尺寸变化。
4.3 其他组件
其他组件的设计应考虑易于安装和维护，同时保证组件之间的配合精度和可靠性。
5. 加工工艺
5.1 制造工艺过程
夹具的制造工艺应基于设计图纸和规范进行，包括铣削、钻孔、磨削等过程。制造工艺应保证夹具的尺寸和形状的精确度，并通过合适的表面处理方法保证夹具的耐腐蚀性。
5.2 检测与质量控制
三 钻孔夹具设计
三钻孔夹具设计
为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度，需要设计专用夹具。由指导老师的分配工序的钻中18孔的钻床夹具。
3.1 钻床的概述
钻床是用途广泛的孔加工机床.其主要加工方法是用钻头在实心材料上钻孔,主要用来加工外形复杂，没有对称回转轴线的孔、一般直径不大,精度不太高的子1,如连杆、盖板、箱体、机架等零件上的单孔和孔系.也可以通过钻孔，扩孔,校孔的工艺手段加工精度要求较高的孔，利用夹具还可加工要求一定相互位置精度的孔系，另外钻床还可进行攻螺纹,锐孔和钩端面等工作，钻床在加工时，工件一般不动，刀具则面作旋转主运动.一面作轴向进给运动.钻床的加工方法及其所需运动如图8T所示。
a)钻孔(b)扩孔(C)钱孔(d)攻螺纹(e)钩埋头孔f锐埋头孔(g)钩端面
钻床的主要类型有台式钻床、立式钻床、摇臂钻床、铳钻床和中心孔钻床等。钻床的主参数一般为最大钻孔直径。钻床夹具,一般习惯上称为钻模。它是在钻床上进行孔的钻、扩钱、钩、攻螺纹的机床夹具.使用钻模加工时,是借助于钻套确定刀具的位置和引导刀具的进给方向.被加工孔的尺寸精度主要是由刀具本身的精度来保证。而孔的坐标位置精度,则由钻套在夹具上的位置精度来确定,并能防止刀具在加工过程中发生倾斜。因此,在结构上都设置安装钻套的钻模板,有固定式，分度式、盖板式、翻转式和滑柱式等主要类型。
3.2 问题的提出
本夹具主要用于钻①18孔，精度要求不高，和其他面没有任何为主度要求,为此，只考虑如何提高生产效率上，精度则不予考虑。
3.3 定位基准的选择
基准是用来确定生产对象上几何要素间的几何关系所依据的那些点、线、面。根据基准的不同功能，基准分为设计基准和工艺基准两大类。 1 .设计基准
在零件图样上所采用的基准，称为设计基准。
2 .工艺基准
零件在工艺过程中所采用的基准，称为工艺基准。工艺基准按用途不同，又分为装配基准、测量基准、工序基准和定位基准。
(1)装配基准
旋转导向井下工具控制系统设计及室内试验
第３Ｉ３巷弟ｊ期 ２Ｏ¨年９月 石 油 钻 探 技 术 ＰＥＴＲ（）ＬＥＵＭ ＤＲＩＩ Ｉ １Ｎ（ ＦＥ（、ＨＮＩＱＵＥＳ ＶＯ１．３９ ＮＯ．５ Ｓｅ［）＿．２（）ｌ１
．．钻采机械 ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００１—０８９０．２０１１．０５．０１９
旋转导向井下工具控制系统设计及室内试验
刘新华，董广华，赵洪山，杨全进
（中国石化胜利石油管理局钻井工艺研究院。山东东营２５７０１７）
摘 要：旋转导向钻井系统在长水平段水平井、大位移井、分支井等复杂结构井的钻井过程中，可以消除粘滑 卡钻。携岩效果好，具有显著提高机械钻速、减少井下故障、降低钻井成本的优势。中国石化胜利油田钻井工艺研 究院与美国ＡＧＰ公司合作开发了旋转导向井下工具系统，该系统由井下专用螺杆和地面转盘双动力驱动，通过控 制导向翼肋的定向支出来控制井眼轨迹。其导向和非导向状态及每个导向翼肋的支出均采用独立电磁阀控制，既 保证了系统的可靠性，又保证了控制精度，并且简化了控制方法。井下专用螺杆驱动内部心轴不仅给钻头提供动 力，还给液压系统提供动力。室内测试证明，该系统控制方法简单可靠，可实现性强，为以后的实际应用推广提供 了依据。介绍了旋转导向井下工具系统的整体设计方案，对其控制系统及各部分的结构、工作原理进行了详细 研究。 关键词：旋转导向系统导向翼肋电磁阀控制精度井眼轨迹控制 中图分类号：ＴＥ９２１ ．２ 文献标识码：Ａ 文章编号：１ｏ０卜０８９０（２０１１）０５—００８６－０５
Ｄｅｓｉｇｎ ａｎｄ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ Ｔｅｓｔ ｏｆ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ Ｒｏｔａｒｙ Ｓｔｅｅｒｉｎｇ Ｍｏｔｏｒ
Ｌｉｕ Ｘｉｎｈｕａ，Ｄｏｎｇ Ｇｕａｎｇｈｕａ，Ｚｈａｏ Ｈｏｎｇｓｈａｎ，Ｙａｎｇ Ｑｕａｎｊｉｎ （Ｄｒｉｌｌｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｓｈｅｎｇｌｉ Ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ Ａｄｍｉｎｉｓｔｒａｔｉｏｎ，Ｓｉｎｏｐｅｃ，Ｄｏｎｇｙｉｎｇ， Ｓｈａｎｄｏｎｇ，２５７０１７，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｄｕｒｉｎｇ ｄｒｉｌｌｉｎｇ ａ ｌｏｎｇ ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ ｓｅｃｔｉｏｎ ｗｅｌｌ，ａｎ ｅｘｔｅｎｄｅｄ ｒｅａｃｈ ｗｅｌｌ ａｎｄ ｍｕｌｔｉｌａｔｅｒａｌ ｗｅｌｌｓ，ｒｏｔａｒｙ ｓｔｅｅｒｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ ｃａｎ ｉｍｐｒｏｖｅ ｄｒｉｌｌｉｎｇ ｓｐｅｅｄ，ｒｅｄｕｃｅ ｄｏｗｎｈｏｌｅ ａｃｃｉｄｅｎｔｓ ａｎｄ ｄｅｃｒｅａｓｅ ｄｒｉｌｌｉｎｇ ｃｏｓｔ ｇｒｅａｔｌｙ ｂｅｃａｕｓｅ ｉｔ ｃａｎ ｐｒｅｖｅｎｔ ｓｔｉｃｋｉｎｇ ａｎｄ ｓｌｉｐｐｉｎｇ，ａｎｄ ｈａｖｅ ａ ｇｏｏｄ ｒｅｓｕｌｔ ｔｏ ｃａｒｒｙ ｃｕｔｔｉｎｇｓ．Ｔｈｅ ｐａｐｅｒ ｈａｓ ｐｒｅｓｅｎｔｅｄ ｔｈｅ ｗｈｏｌｅ ｐｒｏ—