斯伦贝谢的PowerV旋转导向钻井系统
PowerV仪器组成
PowerV是一种旋转导向工具，可实现在旋转钻进中对井斜和方
图5-11 PowerV简图
位进行控制。该工具应用泥浆驱动导向块作用于地层来控制井眼轨迹。在钻井工程作业中，PowerV既可独立使用，也可与MWD/LWD联合使用，与地面实现实时传输功能。
PowerV主要有两个以下部分组成：1）电子控制部分：电子控制部分是一根无磁钻铤及固定在其内部轴承上的电子仪器组件组成，直接连接在机械导向部分上部。控制部分可在钻铤内自由转动，当钻具组合随整个钻柱转动时，它可保持相对静止状态，将工具面摆在设计
图5-12 内部结构图
图5-12 内部结构图
的方向上。其控制功能通过以下组件实现：进行测量定位的内部传感器；电子扭
矩仪。
2）机械导向部分：机械导向部分与控制部分通过一引鞋相连。导向部分有三个导向/推力（Pad）组成。它可以通过伸缩来作用于井壁实现变钻进方向的目的。控制部分可以控制装在导向部分内的一个旋转阀，该旋转阀在导向部分中的相对位置决定那一个导向/推力块来作用于地层。通过将控制部分控制在一个
特定的角度上，当导向部分旋转时能使不同的导向/推力块来作用于同一个方向的地层上，这样就以
图5-13导向/推力块图
使钻进朝同一个固定方向进行。
PowerV下入井底钻进后，电子控制部分的内部传感器（磁力仪和重力加速仪等）测量到井斜和方位，与地表设定的设计工具面进行比较，然后通过引鞋（控制部分）及与之相连的控制导向轴（导向部分）控制旋转阀，决定那个导向/推力块在设计的方向伸出作用于井
图5-14 旋转阀
壁，实现对井眼轨迹的控制。
当PowerV起出井眼后，可以通过编程口下载出存储在控制部分内部存储器内的数据然后对数据进行详细分析，确定工具在井下的工作情况。
PowerV防斜打直机理
PowerV在井下工作后，电子控制部分的内部传感器（磁力仪和重力加速仪等）测量到井底的井斜和方位，与设定的工具面（180度，重力低边）进行比较，控制引鞋的方向，使机械导向部分的三个导向/推力块在每个转动周期当转到上井壁（高边）时在泥浆液压作用下伸出，作用于上井壁，改变钻头作用方向，切削下井壁（低边），实现降斜的目的。PowerV的最大优点就是可利用导向/推力块对井壁的作用力主动防斜，可使用攻击性更强的钻头，完全释放钻井参数（如钻压），极大地提高机械钻速。同时PowerV实现了在旋转钻进中改变井眼轨迹，避免了使用马达滑动钻进带来的弊端（如ROP低，井眼不清洁，短起下多等），
使井眼轨迹更加光滑，有利于完井作业。目前PowerV（垂直钻井技术）正在钻井工程界广泛推广应用，塔里木油田在国内开创性地第一次引进并实践使用此技术。
PowerV软件包内有81个工具面，通过排量的改变可以分别实现每个工具面的功能。对防斜打直来说，只用了其中的5个工具面，即180/20，180/40，180/60，180/80，180/100。
图5-15 81个工具面分布图
工具面180度代表降斜工具面，其中20%，40%，60%，80%，100%，分别代表降斜的幅度，100%为全力降斜，它代表工具的最大降斜能力。
PowerV的钻进周期
PowerV的钻进周期可以设定，常规设定为3分钟（180秒）或5分钟（300秒），即每3分钟或5分钟仪器重复实现预订的工作过程。如180/60%的设定，以钻进周期3分钟（180秒）为例，在180*60%=108秒内仪器以180度的工具面工作（降斜），其余72秒（180-108=72）内工具面是随钻具旋转的，若180/100%
的设定，仪器在180秒内工具面始终保持为180度工作，180秒后进入下一周期，又重复上一过程，依此类推，在整个钻进过程中PowerV始终保持180度的工具面工作。
PowerV指令传输
PowerV指令的发送是通过泵压的脉冲来实现的，脉冲有一定的高度和宽度要求，即在规定的时间内必须完成排量的转换（泵压的变化），例如使用脉冲排量为：低排量750 gpm（140冲），高排量980 gpm (180冲) ，四个脉冲可以完成一个指令的发送，实现不同工具面的转换
0:00 2:00 4:00 6:00 8:00 10:00 12:00 14:00 16:00
图5-16脉冲图
工具面 (180度)确定好后，PowerV就可以在该工具面工作，达到降斜的目的。
斯伦贝谢旋转导向系统Power-V 使用介绍 1 Power-V 简介和应用范围 Power-V是斯伦贝谢旋转导向系统PowerDrive家族中的一员。所谓旋转导向系统，是指让钻柱在旋转钻进过程中实现过去只有传统泥浆马达才能实现的准确增斜、稳斜、降斜或者纠方位功能，但相对于泥浆马达，PowerDrive有非常明显的优点。 旋转导向系统广泛用于使用泥浆马达进行滑动钻进时比较困难的深井、大斜度井、大位移井、水平井、分枝井(包括鱼刺井)，以及易发生粘卡的情况。 2 旋转导向系统PowerDrive的优点 ⑴反映和降低了所钻井段的真正狗腿度，使井眼更加平滑。用泥浆马达打30m井段，滑动钻进15m，转动钻进15m，井斜角增加4°，得到平均狗腿度4°/30m。实际上，转钻15m井斜角几乎没有变化，这15m的实际狗腿度是零；而4°的井斜角变化是由滑钻15m产生的，这15m的实际狗腿度是 8°/30m。而用Power-V在同一设置下打出的每米都是同样均匀和平滑的，减少了井眼轨迹的不均匀度，从而减少了在起下钻和钻进过程中钻具实际所受的拉力和扭矩，减少了以后下套管和起下完井管串的难度。 ⑵使用Power-V钻出的井径很规则。使用传统泥浆马达在滑动井段的井径扩大很多，而转动井段的井径基本不扩大。这种井径的忽大忽小是井下事故的隐患，也不利于固井时水泥量的计算。 ⑶由于Power-V钻具组合中的所有部分都在不停的旋转，大大降低了卡钻的机会。使用传统泥浆马达在滑动钻进时除钻头外，其它钻具始终贴在下井壁上，容易造成卡钻。 ⑷在钻进过程中，由于Power-V组合中的所有钻具都在旋转，这有利于岩屑的搬移，大大减少了形成岩屑床的机会，从而更好的清洁井眼。这对于大斜度井、大位移井、水平井意义很大。 ⑸由于Power-V钻具组合一直在旋转，特别有利于水平井、大斜度井和3000m以下深井中钻压的传递，可以使用更高的钻压和转盘转速，有利于提高机械钻速。使用泥浆马达在大井斜的长裸眼段滑动钻进时送钻特别困难，经常是上部的钻杆已经被压弯了，而钻压还没有传递到钻头上，还常常引发随钻震击器下击，损害钻头寿命。 3 Power-V 组成部分和工作原理简介 Power-V主要有两个组成部分，它们分别是上端的Control Unit
钻机定义 石油钻井的地面配套设备称为钻机，石油钻机是由多种机器设备组成的一套大功率重型联合工作机组。 钻机八大系统 （1）起升系统 组成：天车、游车、大钩、绞车、滚筒、钢丝绳以及吊环、吊卡、吊钳、卡瓦等井口工具。 作用：下放、悬吊或起升钻柱、套管柱和其它井下设备进、出井眼；起下钻、接单根和钻进时的钻压控制。 （2）旋转系统 组成：转盘、水龙头、钻头、钻柱。 作用：保证在钻井液高压循环的情况下，给井下钻具提供足够的旋转扭矩和动力，以满足破岩钻进和井下其它要求。 （3）循环系统 组成：泥浆泵、地面管汇、泥浆罐、泥浆净化设备。其中地面管汇包括高压管汇、立管、水龙带，泥浆净化设备包括振动筛、除砂器、除泥器、离心机等。 作用：从井底清除岩屑；冷却钻头和润滑钻具。 泥浆泵号称钻机的“心脏” 泥浆的循环流程： 泥浆泵－地面高压管汇－立管－水龙带－水龙头－钻柱（方钻杆、钻杆、钻铤）－钻头－环形空间－地面排出管线－固控设备－泥浆池－泥浆泵 起升系统、循环系统和旋转系统是钻机的三大工作机组 （4）动力系统 组成：柴油机、电动机。 作用：为整套机组（三大工作机组及其他辅助机组）提供能量。 （5）传动系统
组成：联轴器、离合器、变速箱、皮带传动、链条传动等装置 作用：把动力传递给泥浆泵、绞车和转盘（三大工作机） （6）控制系统 组成：机械控制、气控制、电控制和液控制等。 作用：控制各系统、设备按工艺要求进行。司钻通过钻机上司钻控制台可以完成几乎所有的钻机控制：如总离合器的离合；各动力机的并车；绞车、转盘和钻井泵的起、停；绞车的高低速控制等。 （7）钻机底座系统 组成：钻台底座、机房底座。 作用：支撑和安装各钻井设备和工具，提供钻井操作场所，方便钻机设备的移运。 （8）辅助设备系统 组成：供气设备、辅助发电设备、井口防喷设备、钻鼠洞设备及辅助起重设备等。 作用：协助主系统工作，保证钻井的安全和正常进行。
石油钻井设备知识应知应会 1、设备使用“三定”的内容是什么？ 答：定人、定机、定岗位 提问：结合“基层队设备管理综合记录本”内一、组织机构与职能；二、基础资料；四、设备使用管理—操作⑵落实设备“三定”管理等落实到人头 2、润滑油品“五定”的内容是什么？ 答：定人、定点、定质、定时、定量 3、润滑管理“三过滤”制度的内容是什么？ 答：三过滤：一级过滤即从卸油到贮油箱的过滤(进油过滤)；二级过滤即从贮油箱到加油容器过滤(放油过滤)；三级过滤即从加油容器到设备润滑点的过滤(加油过滤)。 4、润滑油品加注“三清洁、一畅通”的内容是什么？ 答：油桶、油具、加油点清洁，润滑油路畅通。 5、润滑油存放的原则是什么？ 答：专罐、专储、密闭输送、标记清楚。 6、润滑脂保存应注意什么？ 答：防止高温暴晒，使油质变质；防止混入水分乳化变质；注意密封，防止混入尘土和其它杂质；油质标记清楚。 7、润滑油在发动机里的主要作用是什么？ 答：主要是润滑、冷却、清洗、密封、防锈、减振作用。 8、本岗位使用设备各部位使用何种润滑油？加注数量是多少？
更换周期是多长？ 答：根据实际情况作答。 2—8提问：结合“基层队设备管理综合记录本”内四、设备使用管理—保养、油水管理等落实到人头 9、钻机起升系统由哪些部件组成？ 答：起升系统包括绞车、辅助刹车、天车、游车、大钩、钢丝绳以及吊环、吊卡、吊钳、卡瓦等各种工具。 10、钻机由哪八大系统组成？ 答：起升系统、旋转系统、循环系统、动力设备、传动系统、控制系统、井架和底座、辅助设备。 11、设备日常维护“十字作业”的内容是什么？ 答：十字作业的内容是：清洁、润滑、紧固、调整、防腐。 12、过卷阀式防碰天车工作原理： 过卷阀固定在绞车前部滚筒上部的绞车横梁上，横梁上有滑动槽，过卷阀可在滑动槽内左、右移动。当滚筒在缠绳过程中缠至游车相应升高到某一限定的高度时，缠在滚筒上的钢丝绳就会碰上过卷阀的套筒，套筒带动球杆偏摆，使过卷阀的气路接通。一路气进入司钻控制台内的常开两用继气器，使常开两用继气器关闭，这样就切断了滚筒高、低速离合器的气源，离合器通过快速放气阀放气，使滚筒停止工作。另一路气经换向阀和快速放气阀，进入刹车汽缸，带动刹把下落，刹住滚筒，使游车停止上升，避免碰撞天车。 绞车配有过卷阀式防碰装置，当游车上升到一定高度时，缠在滚筒上的钢丝绳碰过卷阀顶杆，过卷阀动作，盘刹控制回路通气，盘式
钻井设备复习题 考试题型：判断（10'）；选择（10'）；填空（10'）；名词（20'）；综合题（50'） 1、大钩是起升、旋转、循环三大工作机组相交汇的关键部件。（x ） 2、旋转系统的主要作用是带动井内钻具旋转，连接固控系统和钻井液循环系统。（√） 3、我国钻机标准采用最大钩载作为主参数，因为钻机的最大钩载直接影响和决定着其它钻机参数。（x ） 4、无槽滚筒第一层绳一般不松开工作，充当第二层绳的绳槽，以利于排绳。（√） 5、井架有效高度是指从钻台面到天车梁底面的垂直高度。（√） 6、井架的主要功能是安放天车，悬吊游车、大钩、吊环、吊卡、吊钳等起升设备与工具，并存放钻具。（√） 7、顶驱卸扣时，利用大钩152mm减震冲程帮助外螺纹接头从内螺纹接头中弹出。（x ） 8、顶驱钻杆上卸扣装置可以实现起吊钻具和螺纹上、卸扣。（√） 9、普通水龙头的结构包括“三管”、“四轴承”和“四密封”，其中“三管”是指鹅颈管、冲管和中心管。 （√） 10、ZJ30/1700C表示大钩钩载为1700吨的车载式钻机。（x ） 11、顶部驱动钻井系统将钻井马达和钻井水龙头组合在一起，失去了转盘和常规水龙头的功能。（x ） 12、带式刹车具有结构简单、维修方便、制动力大、可实现滚筒双向制动等优点。（x ） 13、绞车主刹车分为带式刹车、块式刹车和盘式刹车，它们都是机械式的刹车方式。（√） 14、正常情况下，大钩均有三个钩，主钩悬挂水龙头，副钩悬挂吊环。（√） 15、井架整体起升方法包括撑杆法和人字架法。（√） 16、花穿法穿大绳的优点是游动系统运行较平稳，钢丝绳与滑轮磨损较轻，但穿绳方法复杂。 （x ) 17、由于快绳一侧滑轮转动速度快于死绳一侧，所以各滑轮轴承的磨损是不均匀的，越靠近快绳一侧的滑轮轴承磨损越严重。（√） 18、顺穿法穿大绳的优点是穿绳方法简单，对顶驱安装基本无限制，各滑轮偏磨的可能性小，但游车易晃动。（√） 19、石油钻井钢丝绳内芯类型可以是纤维绳心、黄麻绳心和金属绳心。（x ） 20、游动系统的有效绳数是定滑轮数的两倍。（x ） 21、钢丝绳绳心的作用是润滑钢丝，减少钢丝绳在工作时钢丝之间的摩擦力，增加钢丝绳的柔性和减少冲击力，使钢丝受力均匀并延长其使用寿命。（√） 22、绞车可作为转盘的变速机构和中间传动结构。（√） 23、起升系统的主要作用是起下钻具、控制钻压、下套管及处理井下复杂情况和辅助起升重物。（√）
导向钻井技术 （胜利钻井工程技术公司周跃云） 基本概念 在定向井、水平井钻井中，为了使井眼轨迹得到合理的控制，世界各国相继开发研究了各种相应的技术，这些技术大致可分为两方面：一是预测技术，一是导向技术。 预测技术是根据力学和数学理论，对影响井眼轨迹的各种因素进行分析研究，从而预测各种钻具组合可能达到的预期效果。但目前的预测技术水平远远低于所要求的指标。鉴于此，导向技术应运而生。 导向技术是根据实时测量的结果，井下实时调整井眼轨迹。井下导向钻井技术是连续控制井眼轨迹的综合性技术，它主要包括先进的钻头（一般为PDC钻头）、井下导向工具、随钻测量技术（MWD、LWD等）以及计算机技术为基础的井眼轨迹控制技术,其主要特点是井眼轨迹的随钻测量、实时调整。 导向钻井技术是随油藏地质的要求和钻井采油地面条件的限制而逐步发展起来的。在这种技术中，井下导向钻井工具处于核心地位，它决定导向钻井系统的技术水平，导向技术则是导向钻井系统的关键技术。
一、导向钻井的工具和仪器 定向井技术的进步与定向井工具和仪器的发展是相辅相成的，是密不可分的。定向井钻井实践的需要，设计开发了专门用于定向井的工具和仪器，并在钻井实践中得到完善和提高；随着定向井工具和仪器的发展，极大地推动了定向井工艺技术水平的进步；而工艺技术的进步，对定向井工具仪器又提出了更新更高的要求。胜利油田以及我国定向井发展的历程，充分地说明了这一辩证关系。 1.1 导向工具的主要类型 随着定向井、水平井和大位移延伸井的日益增多，各种相应的井下工具相继出现，如弯接头，变壳体马达，各种稳定器等。对这些工具一般要分为两大类：一为滑动式导向工具，二为旋转式导向工具。两者的主要区别在于导向作业时，上部钻柱是否转动，若不转动，则为滑动式导向工具，否者为旋转式导向工具。 1.1.1 滑动式导向工具 滑动式导向工具在导向作业时，转盘停止转动并被锁住，只有井底马达作业。调整好工具面，钻进一段时间后，再开动转盘，使整体钻柱旋转，以减少摩阻及改善井眼清洗程度，随后再根据需要进行定向作业。可以看出，这种作业方式要把大量的时间花费在定向作业上，尤其是深井作业更是如此。但其优点是成本低，易于实现。
贝克休斯抓紧在华上陆抢占页岩气大市场贝克休斯公司(Baker Hughes)是美国一家为全球石油开发和加工工业提供产品和服务的大型服务公司，如今的贝克休斯公司，成立于1987年，是许多为石油行业服务的技术公司的不断融合行形成的。其最早历史可追溯到20世纪初。1907年，里约本·贝克开发出一种套管靴，革新了原来的钢线绳冲击钻具钻井方法；1909年，霍华德·休斯首次引入牙轮钻头，大大改善了旋转钻井效率。在随后的近80年的发展中，贝克公司和休斯公司各自成了石油业完井、钻井工具及相关服务方面的佼佼者，两家公司于1987年合并，形成目前的贝克休斯公司。 通过几十年的发展，贝克休斯将其业务集中于钻井、地层评价和油气井生产技术方面，通过其八个业务板块为全球石油行业提供顶级产品和服务。这八个板块是：贝克阿特拉斯、贝克休斯INTEQ、贝克石油工具、休斯克瑞斯滕森、Centrilift、贝克Petrolite、野外作业机械、EIMCO处理机械。 斯伦贝谢、哈里伯顿、贝克休斯合称全球三大技术服务公司。 贝克休斯在油田生产服务领域十分广泛，公司宗旨在于提高石油工业作业效率，提高油气藏的最终采收率。主要从事以下几个方面服务：1）钻井和地层评价；2）完井服务；3）生产管理；4）企业解决方案。 贝克休斯公司是一家股票上市公司，从管治结构看，在董事会14名董事中，1人兼任公司管理层职务，其他全为独立董事。在独立董事中，6人来自石油公司、石油服务公司和石油相关行业，1人来自大学，2人为政府背景，其余来自其他行业。 贝克休斯公司通过五个方面战略来追求公司持续增长和价值提升：一是
建设高素质的企业文化；二是保持产品的同行业中最优；三是关键资源集中调配；四是改善财务灵活性；五是积极追求跨板块的增长机会。 在西南石油大学校史馆中，保存着一支贝克休斯公司的牙轮钻头——1979年邓小平访美时将它带回中国，作为中国改革开放“引进来”的标志之一。它折射了当时我国油气行业对国际先进技术及装备的渴望，也见证了贝克休斯公司与中国市场的三十余载缘分。 随着改革开放的深入，贝克休斯公司在中国市场不断发展。上世纪70年代后期，其电测业务率先进入中国市场；1979年，中国引入了休斯牙轮钻头，并先后在四川、湖北建立了合资工厂。此后，贝克休斯公司油藏开发服务、钻井与评价、完井与生产、钻井液与油田化学产品、压力泵注（压裂、固井和连续管）及电潜泵等各项业务相继进入中国。 对于贝克休斯而言，中国是一个充满了机遇与挑战的巨大的市场，对新工艺和新技术有很强的敏感性和接受能力。但与此同时，中国这个市场里竞争也非常激烈。贝克休斯应对竞争的策略是，始终以提高油藏开发的整体效益为目标，从所服务的油气田的油藏特征出发有针对性地引入技术及产品。通过结合多个产品线的综合优势解决油气藏开发中的难题。以综合优势实现价值，超越了传统的工具服务——这是一些小公司所不具备的，也是贝克休斯公司能在中国不断发展的主要因素。 在非常规能源开发掀起的全球性热潮中，贝克休斯公司也清醒地认识到了中国用户将遇到的机遇与挑战。目前其已将在美国的经验和全套技术及工具，应用在中国多个非常规开发项目。据统计，贝克休斯公司与中国石油和中国石化成功完成了23个非常规油气藏重点项目，取得了裸眼井分段压裂
钻井八大件与钻井八大系统 钻井的八大件：天车，大钩、游车、井架、泥浆泵、水龙头、绞车、转盘 1井架 井架由井架的主体、人字架、天车台、二层台、工作梯、立管平台、钻台和井架底座等几个部分组成，主要用于安放和悬挂天车、游车、大钩、吊环、液气大钳、液压绷扣器、吊钳、吊卡等提升设备与工具。 2天车 天车一般是多个滑轮装在同一根芯轴或两根轴心线一致的芯轴上。现在的天车大都是滑轮通过滚柱轴承装在一根芯轴上。芯轴一般是双支承的，轴的直径较大，芯轴的一端或两端有黄油嘴，芯轴里有润滑油道。润滑脂从黄油嘴注入，以润滑轴承。 3游车 游车的形状为流线型，以防起下时挂碰二层台上的外伸物。同时，游车要保证一定的重量，以便它在空载运行时平稳而垂直地下落。现在，钻机各型游车都是一根芯轴，滑轮在轴上排成一列，其结构与天车相似。 4大钩
大钩是提升系统的重要设备，它的功用是在正常钻进时悬挂水龙头和钻具，在起下钻时悬挂吊环起下钻具，完成起吊重物、安放设备及起放井架等辅助工作。目前使用的大钩有两大类。一类是单独的大钩，其提环挂在游车的吊环上，可与游车分开拆装，如DG—130型大钩；另一类是将游车和大钩做成一个整体结构的游车大钩，如MC—400型游车大钩。为防止水龙头提环从大钩中脱出，在钩口处装有安全锁体、滑块、拔块、弹簧座及弹簧等构成的安全锁紧装置。为悬挂吊环和提放钻具，钩身压装轴及挂吊环轴用耳环闭锁，用止动板防止两支撑轴移动。钩身与钩杆用轴销连接，钩身可绕轴销转一定角度。 5绞车 绞车是构成提升系统的主要设备，是组成一部钻机的核心部件，是钻机的主要工作机械之一。其功用是：提供几种不同的起升速度和起重量，满足起下钻具和下套管的需要；悬挂钻具，在钻进过程中送钻和控制钻压；利用绞车的猫头机构上、卸钻具螺纹；作为转盘的变速机构和中间传动机构；当采用整体起升式井架时用来起放井架；当绞车带捞砂滚筒时，还担负着提取岩心筒、试油等项工作；帮助安装钻台设备，完成其他辅助工作。 6水龙头 在一部钻机中，水龙头既是旋转系统的设备，又是循环系统的一个部件。它悬挂于大钩之下，上接有水龙带，下接方钻杆。在钻进时，悬挂并承受井内钻柱的全部重量，并将钻柱与水龙带连接起来，构成钻井液循环通道。 7转盘 转盘主要由水平轴、转台、主轴承、壳体、方瓦及方补心等组成，其主要作用是带动钻具旋转钻进和在起下钻过程中悬持钻具、卸开钻具螺纹以及在井下动力钻井时承受螺杆钻具的反向扭矩。转盘的动力经水平轴上法兰或链轮输入，通过锥齿轮转动转台，借助转台通孔中的方瓦和方补心带动方钻杆、钻柱和钻头转动；同时，方补心允许方钻杆轴向自由滑动，实现边旋转边送进。 8泥浆泵 泥浆泵，是指在钻探过程中向钻孔里输送泥浆或水等冲洗液的机械。泥浆泵是钻探设备的重要组成部分。在常用的正循环钻探中﹐它是将地表冲洗介质──清水﹑泥浆或聚合物冲洗液在一定的压力下，经过高压软管﹑水龙头及钻杆柱中心孔直送钻头的底端，以达到冷却钻头、将切削下来的岩屑清除并输送到地表的目的。 常用的泥浆泵是活塞式或柱塞式的，由动力机带动泵的曲轴回转，曲轴通过十字头再带动活塞或柱塞在泵缸中做往复运动。在吸入和排出阀的交替作用下，实现压送与循环冲洗液
石油钻机的主要系统 石油钻机 在石油钻井中，带动钻具破碎岩石，向地下钻进，获得石油或天然气的机械设备。 一部常用石油钻机主要由动力机、传动机、工作机及辅助设备组成。一般有八大系统（起升系统、旋转系统、钻井液循环系统、传动系统、控制系统、动力驱动系统、钻机底座、钻机辅助设备系统），要具备起下钻能力、旋转钻进能力、循环洗井能力。其主要设备有：井架、天车、绞车、游动滑车、大钩、转盘、水龙头（动力水龙头）及钻井泵（现场习惯上叫钻机八大件）、动力机（柴油机、电动机、燃气轮机）、联动机、固相控制设备、井控设备等、 [编辑本段] 石油钻机的主要系统 1. 提升系统 提升系统主要是由绞车、井架、天车、游动滑车、大钩及钢丝绳等组成。其中天车、游动滑车、钢丝绳组成的系统称为游动系统。提升系统的主要作用是起下钻具、控制钻压、下套管以及处理井下复杂情况和辅助起升重物。 2.旋转系统 旋转系统是由转盘、水龙头（动力水龙头）、井内钻具（井下动力钻具）等组成。其主要作用是带动井内钻具、钻头等旋转，连接起升系统和钻井液循环系统。 3.钻井液循环系统 钻井液循环系统是由钻井泵、地面管汇、立管、水龙带、钻井液配制净化处理设备、井下钻具及钻头喷嘴等组成。其主要作用是冲洗净化井底、携带岩屑、传递动力。 4.传动系统 传动系统是由动力机与工作机之间的各种传动设备（联动机组）和部件组成。其主要作用是将动力传递并合理分配给工作机组。 5.控制系统 控制系统由各种控制设备组成。通常是机械、电、气、液联合控制。机械控制设备有手柄、踏板、操纵杆等；电动控制设备有基本元件、变阻器、继电器、微型控制等；气动（液动）控制设备有气（液）元件、工作缸等。 6.起升系统 起升系统一般由液压缸组成。随着液压缸活塞杆的伸出将井架起升，活塞杆的缩回井架下放。
Welleader?旋转导向钻井系统 COSL的Welleader?旋转导向钻井系统可以在钻柱旋转同时实现井眼轨迹的自动控制。系统通过精准的导向力矢量控制实现钻头姿态的快速响应，具有高精度近钻头井斜角及工具面角测量能力，能够实现井斜自动闭环控制，可适应复杂地层条件及钻井条件，完成定向井，复杂三维轨迹定向井、大位移井等的钻井作业，井眼轨迹控制能力强，井身质量好。该系统可与COSL的Drilog?随钻测井系统组合实现精准的地质导向钻井。 n? 旋转定向钻井 Welleader?旋转导向钻井系统在钻具旋 转钻进过程中实现精确导向控制，扭矩、 摩阻小、钻出井眼平滑、建井周期短， 可有效降低钻井施工成本。 n? 地面实时控制 通过程控分流装置CDL，可将地面控制 指令下传到井下。Welleader?通过检测 泥浆排量的变化解析指令并执行。指令 下传可在钻进过程中进行，不影响钻井 时效。 n? 精确闭环控制 Welleader?系统的导向单元通过电机泵 液压系统驱动，闭环控制三个导向翼肋 的导向力，形成稳定的导向合力的大小 和方向。定向钻进过程中，导向数据和 仪器状态可通过MWD实时上传，定向 井工程师可根据需要实时下传指令，控 制井眼轨迹。
n? 近钻头测量 Welleader?近钻头测量模块位于钻头后1.3m以内(675规格仪器为1.1m)，可在第一时 间得到仪器姿态和近钻头钻头井斜，为导向控制提供精确导航。 n? 多种控制模式 Welleader?支持导向模式、扶正器模式、稳斜模式等多种控制方式，除可通过设定导向 力方向和大小灵活调整井斜和方位，还可设定目标井斜控制钻头自动稳斜钻进。 n? 涡轮发电机供电 Welleader?自带大功率涡轮发电机，为导向控制单元提供稳定电源。发电机涡轮可根据 现场情况选配，适用多种排量范围。 n? 强大轨迹控制能力 Welleader?的稳定轨迹控制能力已先后在新疆、东北、华北、渤海等不同地质环境的实 际钻井中得到验证，其系列规格仪器可适用于8.5″和12.25″井眼，实钻30m控制狗 腿度可达6.5°。 n? 实时地质导向 Welleader?可与Drilog?无缝衔接，地质工程师可第一时间获得随钻测井数据，可实时决 策，优化调整井眼轨迹，以实现精确着陆和层中钻进。 仪器规格 675系列 950系列 仪器外径 178mm 244mm 仪器总长 8.03 m 10.24 m 适应井眼 215.9mm（8--‐1/2″） 标准 311mm（12--‐1/4″）标准 造斜率 0～6.5° 0～6° 连接扣型 上部：5--‐1/2″API I F. B ox 下部：4--‐1/2″API R eg.Box 上部：6--‐5/8″API R eg. B ox 下部：6--‐5/8″API R eg. B ox 适应排量 1500～2400 L/min 2200～5600 L/min 最大转速 160 r pm 最大扭矩 20 k Nm 45 k Nm 最大钻压 20 t 35 t 最高工作温度 150 ℃ 最高工作压力 20000 p si 最高振动 20 g rms(5Hz～1 k Hz) 最高冲击 500 g@1ms 半正弦 井斜 量程0～180°；精度±0.1°（井斜大于5°） 近钻头测量 距钻头距离 1.1 m 1.3 m
致密油水平井钻井技术 摘要：本文根据吉木萨尔油田吉32H水平井的施工情况，针对机械钻速低，水平段长和井下复杂多等 施工关键技术和难点，在施工中通过轨迹控制技术、优选钻头类型和选取合理造斜钻具等技术措施，并 且在水平段钻进中采用了斯伦贝谢的PowerDrive旋转导向技术，提高机械钻速，降低井下复杂。成功 完成该井的施工，为今后吉木萨尔致密油水平井开发提供实践经验。 主题词：致密油；水平井；旋转导向；轨迹控制；吉32井； 吉木萨尔油田位于新疆维吾尔自治区天山北麓东端，准噶尔盆地东南缘，是一个被裂缝复杂化的、非均质严重的层状砂岩与泥岩混合型致密油油藏，该区块机械钻速较慢，钻井施工的风险大，2012年8月，吉32井钻井过程中，运用了旋转导向技术（PowerDrive475 X5）与常规螺杆钻具的结合使用，大幅度的提高了机械钻速，通过该文的认识与总结，希望能更安全、更高效的对该区块进行开发。 吉32井开设计井深为4783.53m，目的为开发二叠系芦草沟组致密油油藏。2012年8月22日15:00 从井深3280m开始造斜钻进，9月30日18:00下入旋转导向钻具，开始水平段钻进，10月24日7:00钻至4988m完钻。 一、吉32井施工关键技术和难点： （1）吉32井地质情况较复杂,油层垂深不确定且靶区垂深变化小，给入靶和水平段施工带来一定难度。 （2）定向段地层主要以泥岩、泥砂夹层为主，较长的裸眼段使得定向过程容易发生粘卡，防粘卡工作很重要。 （3）该井水平段长为1228m，摩阻、扭矩较大，钻时过慢，导致机械钻速低。 （4）在施工过程中，由于地层的复杂性，导致无法正确的判断主力油层的位置，只能通过地质显示来寻找主力油层，使实钻轨迹与设计轨迹有较大偏差。 二、技术措施和对策： 2.1钻具受力力学分析： 水平井中钻具贴井壁，受力状况发生变化，钻具受力状况相对直井发生了根本性的变化。 1）、斜井段钻具的斜向拉力造成此处钻具被＂拉向＂上井壁，造斜时在井口出现钻具明显向定向方向的＂偏移＂。随着井深增加，造斜点以下钻具重量随着造斜率的增大，在造斜段出现了侧向力F，此时F力随之增大、加单根和起下钻时摩阻增大，随着时间的延长，起下钻和转动在此处易形成键槽，易造成起下钻困难，卡钻等复杂情况。
几种常用垂直钻井系统使用效果对比 作者单位：渤海钻探第三钻井公司70146钻井队 作者姓名：王涛李文王言泉 摘要：塔里木山前高陡构造属于易斜区域，地层倾角大多在15°∽80°，且地层各项异性差异大，岩性软硬交错，自然造斜能力极强。为解决高陡构造防斜与提高钻速之 间的矛盾，自1993年起塔里木油田开展了高陡构造防斜快打技术，经过将近20年的 摸索与推广，目前塔里木山前构造垂直钻井技术已经十分成熟，本文将重点介绍在塔 里木山前构造应用的三种垂直钻井技术。 关键词：高陡构造、垂直钻井、Power-V系统、VertiTrak系统、BH-VDT5000系统 Abstract: high and steep structures in Tarim Piedmont belongs to the inclined area, dip in 15 ° ~ 80 ° mostly, and the formation anisotropy differences in lithology, staggered hard soft, natural deflecting ability. To solve the contradiction between high and steep structural anti deflection and improving ROP, since 1993 the Tarim Oilfield was high and steep structural anti deviation and fast play technology, through research and promotion of nearly 20 years, the Tarim piedmont tectonic vertical drilling technology has been very mature, this paper introduces three kinds of vertical drilling technology in Tarim piedmont tectonic the application of. Keywords: high and steep structures, vertical drilling, Power-V system, VertiTrak system, BH-VDT5000 system 1几种常用垂直钻井系统 1.1 Power-V系统的特点及工作原理 Power-V是斯伦贝谢公司开发的一套“全自动化”旋转导向垂直钻进工具，其主要分两部分 组成，上端电子控制部件Control Unit和下部机械偏置部件Bias Unit，在车间已用计算机编 好程序CU部分用来实际生产过程中的测斜及数据传输。利用水力冲击控制下端巴掌伸缩导向块 推顶到井壁，从而迫使钻头有力地切削井壁，完成边钻进边测斜的目的。该工具在钻进时会自动 追踪地心引力（自动感应井斜），如果发现井斜超过设定的范围（直井中通常是0.5°）时，自 动设定和调整工具侧向力，在工具全旋转状态下，伸缩块沿井斜高边方向频繁推出，使得钻具获 得一个侧向力，使井眼轨迹快速返回垂直状态。针对高陡构造地层，可以实现全压钻进，同时钻 具旋转有利于提高井眼清洁和井眼质量，是一种具有广泛适用性的自动防斜快打技术。 1.2 VertiTrak系统的特点及工作原理
第一章 1. 石油钻井是指为了勘探和开发地下石油和天然气而在地表钻凿一个通往地下油气层直径很小的井眼的工作。简言之，钻井就是：用钻头破碎岩石，建立地下油气流的输出通道。 2.钻井方法：人工掘井、人力冲击钻井法、顿钻钻井法、旋转钻井法、连续管钻井法 3. 油气井建井过程（重点） 一口井的建井过程按其顺序可分为三个阶段，即钻前准备、钻进、固井和完井。 1、钻前准备 （1）修公路；（2）平井场及打基础；（3）钻井设备搬运及安装；（4）井口准备。 2、钻进 （1）钻头破岩钻进，洗井；（2）接单根；（3）起、下钻，换钻头。 3、固井和完井 固井：在已钻成的井眼内下入套管，并在井壁与套管之间的环形空间内注水泥以固定套管、封固地层的工作。 完井：钻开生产层，确定油气层和井眼的连通方式即完井井底结构，确定完井井口装置，试油 4．钻机组成 一套陆地钻机通常包括八大系统： （1）起升系统：井架，天车，游车，大钩，绞车。 （2）旋转系统：转盘，水龙头。 （3）循环系统：泥浆泵，三除一筛，泥浆池、泥浆槽，泥浆罐等。 （4）动力系统： （5）传动系统： （6）控制系统： （7）钻机底座： （8）辅助设备：供电，供气，防喷，辅助起重，以及各种仪表等。 “八大件”：绞车、天车、游车、大钩、水龙头、转盘、泥浆泵、井架。 第二章 1．岩石的强度：岩石在各种载荷作用下达到破坏时所能承受的最大应力称为岩石的强度 2. 在简单应力条件下，岩石的强度有以下顺序关系：抗拉＜抗弯≤抗剪＜抗压 3. 岩石的强度随着围压的增加而明显地增大 4. 影响岩石强度的因素： 自然因素：岩石的矿物成分、矿物颗粒的大小、岩石的密度和孔隙度、岩石的层理、岩石所处的温度等。 沉积岩的强度有明显的各向异性，垂直于层理的抗压强度最大，平行于层理的抗压强度最小。 工艺技术因素：岩石的受载方式、岩石的应力状态、外载作用的速度、液体介质性质等 5岩石在外力作用下破碎前所表现的永久变形的性质叫岩石的塑性，而不呈现永久变形的叫脆性 6. 塑性系数：岩石破碎前耗费的总功与弹性变形功的比值，用K表示K=1是塑性 7. 影响岩石塑性的因素 重要规律：随着围压的增加，岩石表现出从脆性到塑性的转变，并且围压越大，岩石破坏前所呈现的塑性也越大。
导向钻井技术 一概述 1．定义 钻井技术发展的新阶段是自动化钻井。所谓自动化钻井就是钻井的全部过程依靠传感器测量各种参数，并用计算机采集，进行综合解释与处理，然后再发出指令，最后由各相关设备自动执行，使整个钻井过程变成一个无人操作的自动控制过程。 自动化钻井的全过程分六个环节： (1)地面实时测量主要用综合录井仪。 (2)井下随钻测量目前主要用MWD/LWD/FEWD等。 (3)数据实时采集由相关计算机（井下或地面）完成。 (4)数据综合解释并发出指令应用人工智能优化钻井措施。 (5)地面操作自动化地面操作自动化（铁钻工/自动排管机） (6)井下操作自动控制钻头自动导向（轨迹自动控制）。 以上六个环节中，井下随钻测量和井下自动控制是关键环节，同时也是关键技术，二者结合起来实际上是井眼轨迹自动控制技术（即自动导向钻井技术）（AutoTrak自动跟踪/ClosedLoopSteeringDrilling 闭环钻井）。
导向钻井实际就是井眼轨迹控制问题，无论是常规直井或特殊工艺井，都需要井眼轨迹控制。直井需要防斜打直，定向井需要按设计井眼轨道控制钻头钻进的轨迹。传统的导向钻井（即井眼轨迹控制）是由井下导向工具配以适当的钻井参数来实现的，自动导向钻井是由井下计算机根据随钻采集的参数自动控制导向工具来实现的。 2．发展沿革 自动导向钻井技术是钻井工程领域的高新技术，代表着世界最先进的钻井技术发展方向。目前，在世界范围内水平井、大位移井、分支井等高难度的复杂井正蓬勃发展，常规钻井技术难以适应需要，必 须依靠先进的导向技术才能保证井眼轨迹的准确无误。
迄今为止，定向钻井技术经历了三个里程碑：(1)利用造斜器(斜向器)定向钻井；(2)利用井下马达配合弯接头定向钻井；(3)利用导向马达(弯壳体井下马达)定向钻井。这三种定向钻井工具的广泛使用，促进了定向钻井技术的快速发展，使得今天人们能够应用斜井、丛式井、水平井、水平分支井技术开发油田。 随着石油工业的发展，为了获得更好的经济效益，需要钻深井、超深井、大位移井和长距离水平井，而且常常要在更复杂的地层如高陡构造带钻井。这些都对定向钻井工具提出了更高的要求。 为了克服滑动导向技术的不足，从20世纪80年代后期，国际上开始研究旋转导向钻井技术，到20世纪90年代初期多家公司形成了商业化技术。旋转导向钻井系统实质上是一个井下闭环变径稳定器与测量传输仪器（MWD/LWD）联合组成的工具系统。它完全抛开了滑动导向方式，而以旋转导向钻进方式，自动、灵活地调整井斜和方位，大大提高了钻井速度和钻井安全性，轨迹控制精度也非常高，非常适
几种常用垂直钻井系统使用效果对比作者单位：渤海钻探第三钻井公司70146钻井队 作者姓名：王涛李文王言泉摘要：塔里木山前高陡构造属于易斜区域，地层倾角大多在15°∽80°，且地层各项异性差异大，岩性软硬交错，自然造斜能力极强。为解决高陡构造防斜与提高钻速之间的矛盾，自1993年起塔里木油田开展了高陡构造防斜快打技术，经过将近20年的摸索与推广，目前塔里木山前构造垂直钻井技术已经十分成熟，本文将重点介绍在塔里木山前构造应用的三种垂直钻 井技术。 关键词：高陡构造、垂直钻井、Power-V系统、VertiTrak系统、BH-VDT5000系统 Abstract: high and steep structures in Tarim Piedmont belongs to the inclined area, dip in 15 ° ~ 80 ° mostly, and the formation anisotropy differences in lithology, staggered hard soft, natural deflecting ability. To solve the contradiction between high and steep structural anti deflection
and improving ROP, since 1993 the Tarim Oilfield was high and steep structural anti deviation and fast play technology, through research and promotion of nearly 20 years, the Tarim piedmont tectonic vertical drilling technology has been very mature, this paper introduces three kinds of vertical drilling technology in Tarim piedmont tectonic the application of. Keywords: high and steep structures, vertical drilling, Power-V system, VertiTrak system, BH-VDT5000 system 1几种常用垂直钻井系统 1.1 Power-V系统的特点及工作原理 Power-V是斯伦贝谢公司开发的一套“全自动化”旋转导向垂直钻进工具，其主要分两部分组成，上端电子控制部件Control Unit和下部机械偏置部件Bias Unit，在车间已用计算机编好程序CU部分用来实际生产过程中的测斜及数据传输。利用水力冲击控制下端巴掌伸缩导向块推顶到井壁，从而迫使钻头有力地切削井壁，完成边钻进边测斜的目的。该工具在钻进时会自动追踪地心引力（自动感应井斜），如果发现井斜超过设定的范围（直井中通常是0.5°）时，自动设定和调整工具侧向力，在工具全旋转状态下，伸缩块沿井斜高边方向频繁推出，使得钻具获得一个侧向力，使井眼轨迹快速返回垂直状态。针对高陡构造地层，可以实现全压钻进，同时钻具旋转有利于提高井眼清洁和井眼质量，是一种具有广泛适用性的自动防斜快打技术。 1.2 VertiTrak系统的特点及工作原理
CGDS172NB近钻头地质 导向钻井技术在江汉油田的应用 王伟 摘要目前，常规LWD在钻井实际应用中由于测量盲区长，无法准确判断近钻头处的井眼倾角、相关地层岩性、储层特性及储层位置，无法实现真正意义上的地质导向钻井。针对这一难题，本文介绍了我国首套CGDS172NB近钻头地质导向钻井系统的性能特点，并结合在江汉油田的应用实例，分析了近钻头地质导向钻井技术的优越性和重要性，对在国内推广应用国产化近钻头地质导向仪器及近钻头地质导向钻井技术具有重要意义。 关键词近钻头地质导向 LWD 引言 地质导向钻井（Geo-Steering Drilling）技术是近年来国内外发展起来的前沿钻井技术之一，它是一项集定向测量、导向工具、地层地质参数测量、随钻实时解释等一体化的测量控制技术，其特征在于把钻井技术、测井技术及油藏工程技术融合为一体，被广泛应用于水平井（尤其是薄油层水平井）、大位移井、分支井、侧钻井和深探井。目前，国内对地质导向钻井系统的研究还处于较为落后阶段，能够实时测量近钻头处的多种地质参数和工程参数的先进的地质导向钻井系统等前沿钻井技术只有Schlumberger、Halliburton、Baker Hughes等几家大公司能够掌握，并且实施技术垄断政策：只租借不出售，日租金高达数万甚至数十万美元，而且无法得到地质导向钻井核心技术。而国内现用的各种地质导向仪器均存在较大的测量盲区（测量传感器至钻头的距离），无法实时测量近钻头地质参数，技术比较落后，无法实现真正意义上的地质导向。本文通过分析常规LWD存在的弊端，介绍了我国首套CGDS172NB近钻头地质导向钻井系统在江汉油田超薄油层水平井的成功应用，总结了技术经验，对近钻头地质导向钻井技术在国内油田的发展具有重要意义。 1、存在问题分析 对地质导向钻井来讲，仪器越靠近钻头越好，可以及时确定井底地层情况和井眼轨迹，进而制定相应方案。目前国内在水平井和大斜度井施工中基本采用的是常规LWD+导向钻具组合进行地质导向，LWD仪器各测量传感器都装在远离钻头位置的螺杆上方的无磁钻铤内，存在很大的测量盲区（见图1）。电阻率探测点距钻头约8～9 m，伽玛测量点距钻头约13～15 m，井斜、方位测量点距钻头约17～21 m。井眼轨迹参数测量相对滞后，井底工程数据预测十分困难，无法准确预计井眼轨迹的走向。同时，地质参数的严重滞后造
1、旋转系统 在钻井过程中，旋转系统通过转动井中钻柱带动钻头旋转破碎岩石。它主要包括转盘、水龙头。 转盘型号：ZP375，功率：5850kN。 水龙头型号：SL-450，功率：4500kN。 2、循环系统 循环系统主要作用是循环钻井液，及时清洗井底、携带岩屑，分离钻井液中多余固相、保护井壁和冷却钻头等。它主要包括泥浆罐、泥浆泵、地面管线、立管、水龙带、水龙头、方钻杆、钻杆、钻铤、钻头、环空、导流管、振动筛、除砂器、除泥器、离心机、搅拌机等。 泥浆泵型号：F-1600，功率：1176kW。 水龙头型号：SL-450，功率：4500kN。 振动筛型号：ZSW-2，振动筛负荷：50L/s，数量：3个。 除砂除泥一体机型号：ZCN250，数量1个。 离心机型号：LW450-1000-N1、LW450-1000-N3，负荷：40m3/h、60m3/h。 3、起升系统 起升系统用于起下钻具、下套管、控制钻压及钻头钻进等。它主要包括绞车、辅助刹车、井架、天车、游动滑车、大钩、钢丝绳、吊环、吊卡、卡瓦、液压大钳、“B”型大钳等。 绞车型号：JC70D，功率：1470kW。 井架型号：JJ450/45-K7，负荷：4500kN。 天车型号：TC450，负荷：4500kN。 游动滑车型号：YG450，负荷：4500kN。 4、动力系统 动力系统主要是为各工作机提供动力，按动力设备不同分为机械驱动和电驱动两大类，即分别以柴油机和电动机为动力。 柴油发电机组型号：TYM-ZJ1600，功率：1000kW，数量：4个。 发电机：YG505，功率：400kW。 5、传动系统 传动系统的作用是连接发动机与工作机，实现能量从驱动设备到工作机组的能量传递、分配及运动方式的转换。 电传动系统型号：VFDSL70715，功率1900KV A。 6、控制系统 控制系统的作用是指挥各机组协调进行工作，常用的有气控、电控、液控等。 7、钻机底座
旋转导向系统介绍 一、概述 随着科学技术的发展，石油钻井的勘探仪器的信息化、自动化有了长远的进步，从20世纪80年代后期，在国际上开始研究旋转导向钻井技术，到90年代初期多家公司形成了商业化技术并最终实现了信息化和自动化钻井，旋转导向钻井技术作为目前发展的前沿钻井技术之一，代表着世界钻井技术发展的最高水平。 旋转导向钻井技术可以自动、灵活地调整井斜和方位，大大提高钻井速度和钻井安全性，精确控制井眼轨迹，完全适合目前开发特殊油藏的超深井、高难定向井、水平井、大位移井、智能井等特殊工艺井导向钻井的需要，极大的降低了石油勘探、钻井的成本。 目前该项技术主要被斯伦贝谢、贝克休斯和哈里伯顿公司所垄断，而国内旋转钻井技术仅处于初级阶段，未实现商业化。 二、系统组成 1-固定钻铤 2-悬挂脉冲器 3-电池短节 4-测斜探管 5-无磁钻铤 6-无线接收短节 7-无线发射短节 8-转换接头 9-旋转导向工具 10-钻头 旋转导向钻井系统实质上是一个井下闭环变径稳定器与测量传输仪器（MWD/LWD）联合组成的工具系统。同时配有地面—井下双向通讯系统，可根据井下传来的数据，在不起钻的情况下从地面发出指令改变井眼轨迹。 旋转自动导向闭环钻井系统包括由井下导向工具、MWD系统、地面监控系统组成，实现了全井闭环控制的双向通讯。 1. 井下导向工具 导向工具采用推靠式，外壳不旋转，三个支腿(支撑力不低于2.5t)可独立控制；导向工具采用涡轮发电机供电(功率400-500W)，发电机的交流电进行整流后，一部分为导向工具主控电路供电，另一部分再逆变为交流电通过无线方式传输到外壳中的执行电路； 导向工具需要计算自身井斜及高边，以便控制支腿，停泵再开泵后，各支腿恢复到停泵前的状态； 导向工具通过无线发射短节及无线接收短节向MWD系统索取仪器的方位信息后，根据地面指令调整三个支腿的收缩状态以实现导向功能。