一种水平钻进自动水力纠偏方法及专用钻具

摘要

本发明提供了一种水平钻进自动水力纠偏方法及专用钻具，该方法是根据所检测到的钻孔的倾角与方位角参数，微处理器自动运算出射流的方向，并通过旋转控制盘控制具有多个方向射流孔的水力纠偏钻具向所计算出的方向进行射流，实现钻孔自动水力纠偏。所用的专业纠偏钻具的内腔设有自动纠偏装置，自动纠偏装置包括水流方向控制机械部分和安装有计算软件的射流方向检测与控制的微处理器部分。本发明结合经济型的水力纠偏技术，实现随钻自动水力纠偏，省却了纠偏过程中的提下钻具的操作过程，既节省非钻进时间，又保证钻孔的连续性，工作效率也得到提高。

主权项

1.一种水平钻进自动水力纠偏方法，其特征是根据所检测到的钻孔的倾角与方位角参数，微处理器自动运算出射流的方向，并通过旋转控制盘控制具有多个方向射流孔的水力纠偏钻具向所计算出的方向进行射流，实现钻孔自动水力纠偏，所采用的具体步骤如下：倾角传感器与方位角传感器对钻具姿态进行检测得到钻孔的实际倾角α和方位角β，然后将所得α和β与在孔口所获得的初始值对应进行比较得到倾角偏差△α和方位角偏差△β，当△α和/或△β超过设定阈值时，微处理器根据射流方向确定算法计算出射流的方向，并发出指令给步进电机使其转动旋转控制盘，通过控制旋转控制盘的旋转角度使旋转控制盘的通孔A旋转至微处理器系统所计算出的射流方向，并与环形分布于射流控制盘上的若干通孔A中的一个贯通，构建该射流方向上水力纠偏的水流通道，实现停钻自动水力纠偏；射流方向确定算法是指根据△α和△β的正负确定射流区间，根据Δα与Δβ比值的反正切值确定步进电机的区间内旋转角度，根据区间的奇偶性决定区间内旋转角度的正负，其中确定射流区间具体如下表： Δβ<0Δβ>0Δα<0Ⅳ象限区间Ⅰ象限区间Δα>0Ⅲ象限区间Ⅱ象限区间旋转角度计算公式如下：Δα与Δβ比值的反正切值；在偶数象限区间中，旋转角度：；在奇数象限区间中，旋转角度：各式中是步进电机的旋转角度，为象限号。