[实用新型]连续油管钻井动力钻头的控制模拟系统

说明书

本实用新型是连续油管钻井动力钻头的控制模拟系统，控制模拟系统主要设有地面控制装置、滚筒、连续油管悬挂机构和模拟井筒，模拟井筒为透明状，连续油管中穿有数据电缆，连续油管的前端与动力钻具连接、中部从连续油管悬挂机构的定滑轮中绕过，连续油管的后部排在滚筒中，连续油管由滚筒下入到模拟井筒中；数据电缆的后端与地面控制装置连接、前端从连续油管中穿过与动力钻具连接。启动地面控制装置，注意观察地面控制装置中的显示和钻头的运行轨迹，能够清楚地观察到地面控制装置对连接在连续油管下端的钻头的控制情况，可以将实际的钻头轨迹与地面控制装置的控制参数进行对比和验证，用于指导生产。

技术领域

本实用新型涉及石油工业连续油管钻井的监测系统和方法，特别是连续油管钻井动力钻头的控制模拟系统。

背景技术

利用连续油管设备进行浅层钻井、老井侧钻井是一项新兴的石油钻井技术。连续油管管径细、能够盘卷在地面的滚筒中，通过滚筒下入井内，连续油管的钻井泥浆是通过滚筒中的泥浆接头，一端与连续油管的末端连接、另一端与泥浆泵连接并与泥浆池形成循环。由于连续油管管径细遇阻容易弯曲，尤其是在钻井时，其变形更为明显。但是，由于连续油管具有中途不用更换单根钻杆的连续性优点，可使钻进速度更快、钻井周期短，钻井成本大幅降低。目前，由于国内使用连续油管进行浅层钻井、老井侧钻技术还刚刚起步，一些关键技术还处于探索阶段，尤其是连续油管钻井动力钻头的地面钻进控制装置或系统更是浅层钻井、侧钻井的关键技术装备。

在钻井进尺施工中，受地下不同地质泥层、岩石层结构等的影响，在地面控制连续油管的钻井轨迹有很多的不确定性，有时钻头甚至没有钻到钻井目的层，也有时，实际钻进进尺比预算的多出许多，对于丛式井组还有钻穿目的层的情况。为了能够更好地掌握连续油管在井下的钻井轨迹，已有这方面的设备申请了专利，如：申请号为201910852694.4的“连续油管钻井动力钻头控制装置及其使用方法”。因此，一方面要研制更易于控制和掌握的连续油管地面控制装置或系统，另一方面，要为用于井下的连续油管钻井动力钻头控制装置配备能够在地面观察到的模拟系统，用来评价连续油管地面控制系统与连续油管钻井动力钻头控制装置所控制的钻头的钻进轨迹是否按照预定设计轨迹进行钻进，判断其符合率。

通过在地面模拟来验证连续油管钻进是否按照预定的方位轨迹进行施工的方法和设备，目前还没有见到相关研究和报导，也就是说如何模拟验证连续油管钻井地面控制系统控制的井下钻头的实际钻井方位以及判定与预定设计方位钻进的符合情况或称符合率，是目前还无法实现的。

目前，一般的验证方法是在正常的施工中，利用现有无线随钻系统技术，及时地监控钻进轨迹，再通过模拟图像观测，及时调整钻进轨迹。这样的方法，

都是采用钻井泥浆作为介质通过泥浆波进行传输，传输速率非常低，一般为几b/min、一分钟几个字节。当无线随钻地面控制装置的指令发出后，对于高速钻进的钻头施工来说，其指令不能及时传递，严重延时，会造成钻井轨迹的无序变化。使施工复杂化，造成钻井成本增高，施工周期变长等负面影响。

为了改变目前连续油管地面控制系统与连续油管钻井动力钻头控制装置所控制的钻头的钻进轨迹无法判定是否相符的现状，需要研制连续油管钻井动力钻头的控制模拟系统，以改善上述现状，提高连续油管的钻井质量，降低钻井成本。

发明内容

本实用新型的目的是提供连续油管钻井动力钻头的控制模拟系统，可对连续油管地面控制装置或称系统的控制效果进行测试和检验，直观地观察到连续油管动力钻具的控制方向与预定方位是否一致，以此来提高连续油管的钻井水平和质量，降低无功作业、降低钻井成本。

为解决上述问题，本实用新型是这样实现的：