旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向井眼軌跡自動控制系統(tǒng)

為提高導(dǎo)向鉆井的自動化程度，貝克休斯公司開發(fā)了旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向井眼軌跡自動控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)具有獨(dú)立的通信信道，可使地面與井下形成閉環(huán)，實(shí)現(xiàn)井眼軌跡全自動控制。

旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向井眼軌跡自動控制系統(tǒng)工作時(shí)，需要井眼軌道、隨鉆測量數(shù)據(jù)、鉆頭所處位置、鉆機(jī)狀態(tài)（底部打開或關(guān)閉）、井斜角和方位角、井下當(dāng)前的導(dǎo)向參數(shù)等數(shù)據(jù)。它利用隨鉆測量的井眼軌跡數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)計(jì)算造斜率和位移等參數(shù)，并與井眼軌道設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行對比，從而控制井眼軌跡：如果偏差不超過設(shè)定值，則地面井眼軌跡控制器不發(fā)送改變導(dǎo)向參數(shù)的指令；如果偏差超過設(shè)定值，則系統(tǒng)會提示改變導(dǎo)向參數(shù)。該系統(tǒng)以最大允許狗腿嚴(yán)重度和井眼軌道設(shè)計(jì)為硬約束條件，根據(jù)預(yù)計(jì)的偏差、井斜角、方位偏差和狗腿嚴(yán)重度優(yōu)選導(dǎo)向參數(shù)。如無法獲得最優(yōu)的導(dǎo)向參數(shù)，會向用戶發(fā)出警報(bào)，定向工程師可基于當(dāng)前的井身剖面，利用井下自動姿態(tài)控制器控制井眼軌跡。

旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向井眼軌跡自動控制系統(tǒng)有跟蹤、咨詢和自動控制3種工作模式：跟蹤模式僅跟蹤井眼軌跡；咨詢模式提供改變導(dǎo)向參數(shù)的建議；自動控制模式在定向鉆井人員監(jiān)測下，自動控制井眼軌跡進(jìn)行定向鉆進(jìn)。截至目前，該系統(tǒng)已進(jìn)行了2次現(xiàn)場測試，結(jié)果表明，該系統(tǒng)能根據(jù)井下情況，自動調(diào)整導(dǎo)向參數(shù)，將井眼軌跡控制在井眼軌道設(shè)計(jì)的范圍內(nèi)。