新型指向式旋轉導向鉆井系統(tǒng)設計及動力學分析.pdf

1、旋轉導向鉆井系統(tǒng)作為大位移井、水平井開發(fā)的關鍵技術裝備,是實現(xiàn)復雜地質結構勘探智能化、自動化的必要裝備,是現(xiàn)代導向鉆井研究的重點和發(fā)展方向。研發(fā)具有自主知識產權的旋轉導向鉆井系統(tǒng),對于滿足國內油氣勘探開發(fā)需要,提高國內鉆井行業(yè)的國際競爭力,具有重要的意義。本文面向一種新型旋轉導向鉆井工具,圍繞其參數(shù)及結構設計、動力學性能展開研究,主要工作如下:
　　(1)機構參數(shù)設計及結構設計。闡述了基于2自由度差動輪系及中空萬向聯(lián)軸節(jié)的旋轉導向

2、鉆具工作原理,完成了機構參數(shù)初步設計,基于SolidWorks軟件建立了三維參數(shù)化模型。
　　(2)芯軸靜力學及動力學建模。建立了芯軸靜力學模型,優(yōu)化了結構參數(shù);基于積分變分法哈密頓原理,建立了偏置芯軸穩(wěn)態(tài)動力學模型,為指向式旋轉導向鉆具控制系統(tǒng)的設計奠定了理論基礎。
　　(3)偏置機構運動學/動力學建模與仿真。推導了少齒差行星輪系運動學正逆解模型,建立了偏置機構扭轉及平移扭轉耦合動力學模型;對其固有特性及振動響應特性進行了