PD(PowerDrive)簡單介紹

1、PD（PowerDrive）簡單介紹旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向系統(tǒng)，是指讓鉆柱在旋轉(zhuǎn)鉆進(jìn)過程中實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確增斜、穩(wěn)斜、降斜或者糾方位功能旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向系統(tǒng)廣泛用于使用泥漿馬達(dá)進(jìn)行滑動(dòng)鉆進(jìn)時(shí)比較困難的深井、大斜度井、大位移井、水平井、分枝井(包括魚刺井)，以及易發(fā)生粘卡的情況。1.1 旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向系統(tǒng)PowerDrive的優(yōu)點(diǎn)反映和降低了所鉆井段的真正狗腿度，使井眼更加平滑。使用PowerDrive鉆出的井徑很規(guī)則由于PowerDrive鉆具組合中的所有部分都在不停的旋轉(zhuǎn)，大大降低了卡鉆的機(jī)會(huì)。在鉆進(jìn)過程中，由于PowerDrive組合中的所有鉆具都在旋轉(zhuǎn)，這有利于巖屑的搬移，大大減少了形成巖屑床的機(jī)會(huì)，從而更好的清潔井眼。由

2、于PowerDrive鉆具組合一直在旋轉(zhuǎn)，特別有利于水平井、大斜度井和3000米以下深井中鉆壓的傳遞，可以使用更高的鉆壓和轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速，有利于提高機(jī)械鉆速。1.2 PowerDrive 組成部分PowerDrive主要有兩個(gè)組成部分，它們分別是上端的Control Unit (電子控制部分，簡稱CU)和下端的Bias Unit (機(jī)械部分，簡稱BU)。在兩者中間還有一個(gè)輔助部分Extension Sub(加長短接，簡稱ES) 。1.2.1 電子控制部分CUCU是PowerDrive的指揮中樞，它內(nèi)部有泥漿驅(qū)動(dòng)的發(fā)電機(jī)，還有陀螺、鉆柱轉(zhuǎn)速傳感器、流量變化傳感器、震動(dòng)傳感器、溫度傳感器以及電池控制的時(shí)

3、鐘等等。它可以獨(dú)立于外面的鉆鋌而旋轉(zhuǎn)或者靜止不轉(zhuǎn)。簡要工作原理開泵后，發(fā)電機(jī)發(fā)電，陀螺測量到井底的井斜角和方位角，然后按照地面工程師的要求把其內(nèi)部的電子控制部分固定在某一個(gè)方位上，從而實(shí)現(xiàn)無論鉆柱如何旋轉(zhuǎn)，CU內(nèi)部的控制軸始終對(duì)準(zhǔn)在需要的方位上，這個(gè)方位加上一個(gè)校對(duì)值后就是地面工程師所需要的高邊工具面角的反方向。如果需要調(diào)整這個(gè)控制軸的方位角，可以由地面工程師給PowerDrive發(fā)送命令，方法是：按照一定的時(shí)間編排方式，在不同的時(shí)間開不同的工作排量，CU內(nèi)部的傳感器探測到這個(gè)排量的變化后，由其內(nèi)部的程序?qū)ζ溥M(jìn)行核對(duì)，如果與預(yù)先設(shè)定的某個(gè)指令吻合，就開始執(zhí)行這個(gè)新的工作指令。1.1.2 機(jī)械部

4、分BU主要一個(gè)泥漿導(dǎo)流閥和三個(gè)由泥漿推動(dòng)的pad (推力塊或者叫伸縮片)組成。這個(gè)導(dǎo)流閥與電子控制部分CU的控制軸相連，其方向由控制軸的方位而定。有2%-5%的泥漿首先經(jīng)過這個(gè)導(dǎo)流閥分流，然后流向轉(zhuǎn)到該方向上的某個(gè)推力塊A，推力塊A就伸出，推擠井壁，井壁對(duì)鉆頭產(chǎn)生一個(gè)反作用力，這就是所謂的鉆頭側(cè)向力，從而把鉆頭推向地面工程師所需要的方位。該推力塊A轉(zhuǎn)過這個(gè)位置后，泥漿的液壓作用就轉(zhuǎn)向下一個(gè)轉(zhuǎn)到這里來的推力塊B，從而推力塊B伸出。而推力塊A則會(huì)在井壁對(duì)其的擠壓下縮回去，周而復(fù)始，由此實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向功能。推力塊在那個(gè)方位伸出、伸出次數(shù)的幾率(百分比)都是由地面工程師通過電子控制部分決定的。對(duì)井壁推力

5、的大小是由鉆頭壓降決定的，可以由地面人員通過調(diào)節(jié)排量而進(jìn)行控制。1.3 影響PowerDrive性能的有關(guān)因素1 泥漿密度：它會(huì)影響鉆頭壓降，必須在PowerDrive下井之前從甲方那里得到下一趟鉆泥漿密度的平均值和可能的范圍。 2 排量：在PowerDrive下井之前，必須從甲方那里得到井隊(duì)泥漿泵可以提供的排量范圍。3 鉆頭水眼：根據(jù)上述各項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行水力計(jì)算，在總泵壓允許的情況下， 按照PowerDrive比較理想的工作壓降選擇鉆頭水眼。4 鉆頭壓降：它決定著推力塊對(duì)井壁的推力大小。壓降太大會(huì)降低機(jī)械部分的壽命，甚至破壞機(jī)械部分；壓降太小會(huì)降低PowerDrive的作用，達(dá)不到預(yù)期效果。需要根據(jù)當(dāng)時(shí)井的具體情況選擇一個(gè)合理