摘要

井斜一直是制约油气田开发的技术难题,随着油气资源的不断开发,井斜问题导致钻井作业的难度日益增加。自动垂直钻井技术能够保证井眼垂直的情况下有效释放钻压,解决了高陡构造地层的油气田开发难题,满足了现代钻井工程的需求。轮毂电机具有低速大扭矩的特点,根据自动垂直钻井工具的原理,设计了直接驱动式轮毂电机和自动垂直钻井工具结合方案,用轮毂电机代替传统的涡轮电机,并建立了执行机构的力学模型,运用Adams软件对自动垂直钻井工具在稳直工况下的动力学仿真,分析了在钻井液压降为8MPa时,推靠巴掌受到最大等效推靠力为11304 N,对执行机构稳直工况进行了动力学分析,其在上盘阀的高压孔与下盘阀的通孔连接时,其巴掌与井壁的作用力为10970 N,与理论计算误差小于3%,验证了执行机构的有效性。