全旋转指向式旋转导向钻井系统导向性能研究.pdf

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1、分类号TE928学号152020360密级全日制专业学位硕士学位论文题目全旋转指向式旋转导向钻井系统导向性能研究作者姓名李庆伟导师姓名、职称张光伟教授学科(专业领域)名称机械工程提交论文日期2018年5月19日学位论文创新性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果；也不包含为获得西安石油大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。申请学位论文与资

2、料若有不实之处，本人承担一切相关责任。论文作者签名：____________日期：____________学位论文使用授权的说明本人完全了解西安石油大学有关保留和使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属西安石油大学。学校享有以任何方法发表、复制、公开阅览、借阅以及申请专利等权利。本人离校后发表或使用学位论文或与该论文直接相关的学术论文或成果时，署名单位仍然为西安石油大学。论文作者签名：__________日期：__________导师签名：__________日期：__________·注：如本论文涉密，请在使用授权的说明中指出（含解

3、密年限等）。I中文摘要论文题目：全旋转指向式旋转导向钻井系统导向性能研究专业：机械工程硕士生：李庆伟(签名)导师：张光伟(签名)摘要导向性能是全旋转指向式旋转导向钻井工具关键性能指标。本文主要针对全旋转指向式旋转导向钻井工具的导向性能及其影响因素进行分析，为旋转导向钻井工具研究设计提供理论基础。本文首先分析了偏心环组对导向轴施加力的过程以及原理，建立了导向轴的受力模型。推导出了导向轴的受力方程。得到工具的内偏置力计算方程，并得到影响内偏置力大小和方向的参数。其次通过对带有全旋转指向式旋转导向钻井工具底部钻具组合进行静力学分析，得到底部钻具组合的侧向力是由导向轴内偏

4、置力、地层侧向力和工具自身侧向力组成。同时也对地层侧向力进行了计算分析，得到工具侧向力的计算方程；并根据全旋转指向式旋转导向钻井工具的结构，利用三点定圆法对其的几何造斜率进行了分析计算，推导了几何造斜率的计算式，分析工具结构参数对其造斜率的影响规律。然后本文利用有限元软件ANSYS对全旋转指向式旋转导向钻井工具的关键部件进行了强度分析。同时对偏心环在旋转时所产生的偏心振动进行分析，偏心振动对工具正常运行的影响不容忽略。最后本文利用JAVA研制了计算工具侧向力和几何造斜率的软件，具有计算工具几何造斜率的能力，为工具的进一步设计提供计算工具。关键词：全旋转导向能力导向

5、轴造斜率指向式论文类型：基础研究（本文得到国家自然科学基金项目的资助，项目编号51174164）II英文摘要Subject：ResearchonsteeringperformanceofallrotarysteeringrotarydrillingsystemSpeciality：mechanicalengineeringName：liQingwei(signature)Instructor：ZhangGuangwei(signature)ABSTRACTGuidingperformanceisthekeyperformanceindexofallrotaryst

6、eeringrotarydrillingtool.Thispapermainlyanalyzestheguidingperformanceandtheinfluencingfactorsoftherevolvingdirectionalrotarysteeringdrillingtool,whichprovidesatheoreticalbasisfortheresearchanddesignofrotarysteeringdrillingtools.Thispaperfirstanalyzestheprocessandprincipleoftheeccentri

7、cringgroupappliedtotheguideshaft,andestablishestheforcemodeloftheguideshaft.Theforceequationoftheguideaxisisderived.Theinternalbiasforceofthetooliscalculatedandtheparametersaffectingthesizeoftheinternalbiasforceareobtained.Secondly,thestaticanalysisofthebottomdrillingtoolcombinationwi

8、thare