[发明专利]一种基于偏心距相等的旋转导向钻井工具控制方法

权利要求书

1.一种基于偏心距相等的旋转导向钻井工具控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、当需要进行导向钻进时，首先确定导向角度的大小和导向方位；

步骤二、调节外偏心环速度ω₁与内偏心环速度ω₂，外偏心环速度ω₁、内偏心环速度ω₂与导向角之间存在一定关系，导向角为导向轴4与钻井工具轴线的夹角，导向偏心距ρ与导向角的大小成正比关系且与工具结构有关，所以导向角与外偏心环速度ω₁、内偏心环速度ω₂的关系表示为：

ρ=2e1+cos(ω2t1-ω1t1)]]>

式中ρ为导向偏心距，mm；e为内、外偏心环偏心距，mm；ω₁为外偏心环速度，rad/s；ω₂为内偏心环速度，rad/s；t₁为导向角调节时间，s；

步骤三、当导向角调节到预定位置，需要调节外偏心环速度ω₁与内偏心环速度ω₂将导向角稳定在该位置处，则外偏心环速度ω₁与内偏心环速度ω₂就有如下关系：

ω₁＝ω₂；

步骤四、当导向角调节到预定位置后，接下来对导向方位γ进行调节，外偏心环速度ω₁、内偏心环速度ω₂与旋转外套速度ω₃的旋转方向始终相反；在导向角调节过程中，导向方位γ与外偏心环速度ω₁、内偏心环速度ω₂、旋转外套速度ω₃存在如下关系：

γ=ω1+ω22t1-ω3t1]]>

当导向角调节完成后，导向方位γ与外偏心环速度ω₁、内偏心环速度ω₂、旋转外套速度ω₃存在如下关系：

γ=ω1+ω22t1+ω2t2-ω3(t1+t2)]]>

或γ=ω1+ω22t1+ω1t2-ω3(t1+t2)]]>

式中：γ为导向方位，rad；ω₁为外偏心环速度，rad/s；ω₂为内偏心环速度，rad/s；ω₃为旋转外套速度，rad/s；t₁为导向角调节时间，s；t₂为导向方位时间，s；

步骤五、当导向方位γ调节到预定位置处时，将导向方位γ稳定在预定位置处，此时，外偏心环速度ω₁、内偏心环速度ω₂、旋转外套速度ω₃存在如下关系：

ω₁＝ω₂＝ω₃

此时导向完成，导向方位γ的值为：

γ=ω1+ω22t1+ω2t2-ω3(t1+t2)]]>

或γ=ω1+ω22t1+ω1t2-ω3(t1+t2)]]>

式中：γ为导向方位，rad；ω₁为外偏心环速度，rad/s；ω₂为内偏心环速度，rad/s；ω₃为旋转外套速度，rad/s；t₁为导向角调节时间，s；t₂为导向方位时间，s。