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)行滑動鉆進(jìn)時比較困難的深井、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。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，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、震動傳感器、溫度傳感器以及電池控制的時

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)部的控制軸始終對準(zhǔn)在需要的方位上，這個方位加上一個校對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：按照一定的時間編排方式，在不同的時間開不同的工作排量，CU內(nèi)部的傳感器探測到這個排量的變化后，由其內(nèi)部的程序?qū)ζ溥M(jìn)行核對，如果與預(yù)先設(shè)定的某個指令吻合，就開始執(zhí)行這個新的工作指令。1.1.2 機(jī)械部

4、分BU主要一個泥漿導(dǎo)流閥和三個由泥漿推動的pad (推力塊或者叫伸縮片)組成。這個導(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)過這個導(dǎo)流閥分流，然后流向轉(zhuǎn)到該方向上的某個推力塊A，推力塊A就伸出，推擠井壁，井壁對鉆頭產(chǎn)生一個反作用力，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)過這個位置后，泥漿的液壓作用就轉(zhuǎn)向下一個轉(zhuǎn)到這里來的推力塊B，從而推力塊B伸出。而推力塊A則會在井壁對其的擠壓下縮回去，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：它決定著推力塊對井壁的推力大小。壓降太大會降低機(jī)械部分的壽命，甚至破壞機(jī)械部分；壓降太小會降低PowerDrive的作用，達(dá)不到預(yù)期效果。需要根據(jù)當(dāng)時井的具體情況選擇一個合理