CN118008248A - 石油钻杆偏摆控制系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于石油钻杆控制技术领域，提供了一种石油钻杆偏摆控制系统及方法，包括：信息接收部、数据编辑部、过盈偏转模型、判断部、钻杆摆正模型以及指导部，本申请提供了一种通过过盈偏摆模型进行过盈偏摆预测以及过盈偏摆原因判断，如果过盈偏摆是由于钻头转动速率过高所引起的，则控制钻杆驱动部降低功率，如果过盈偏摆不是钻头转动速率过高所引起的，此时将所述预测结果与设定基准范围进行比较来判断过盈偏转程度，依据所述预测结果来获取过盈偏转角度；将所述过盈偏转角度输入至钻杆摆正模型，根据所述钻杆摆正模型得到钻杆摆正所需的卡装高度；依据所述卡装高度沿钻杆下入扶正器，通过所述扶正器来控制钻杆的过盈偏摆。

Description

石油钻杆偏摆控制系统及方法

技术领域

本发明涉及石油钻杆技术领域，特别是涉及一种石油钻杆偏摆控制系统及方法。

背景技术

石油探测和开发过程需要进行钻探工作，传统的钻探基本上采用的都是钻井机械，在长期的钻探作业研究中发现，对于不同的地质，钻头设定的转动速率也是不相同的，一般的，当岩土的硬度较高时，往往需要增大钻头的转动速率，当增大转动速率时，往往也就会导致钻杆发生过盈偏转。

除上述的工况以外，当随钻井深度不断的增加时，由于钻杆本身下移深度不断发生变化，使得钻杆的整体重心也不断下移并不断的变化中，钻杆下移深度越深，就会导致钻头和钻杆驱动部对钻杆整体的平衡控制降低，导致钻杆发生过盈偏转。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种石油钻杆偏摆控制系统及方法。

发明采用的技术方案如下：

石油钻杆偏摆控制系统，包括：

信息接收部，用于按照设定周期获取钻头下钻深度、钻头转动速率以及偏转测量装置获取的多个位置的压力信号；

数据编辑部，用于将所述钻头下钻深度、钻头转动速率以及压力信号按照设定规则编辑成一组数据集合；

过盈偏转模型，用于将所述数据集合输入至过盈偏转模型进行过盈偏转预测，得到预测结果；

判断部，用于将所述预测结果与设定基准范围进行比较来判断过盈偏转程度，若超过设定基准范围，依据所述预测结果来获取过盈偏转角度；

钻杆摆正模型，用于根据所述过盈偏转角度进行估算钻杆整体重心的变化，根据钻杆整体重心的变化得到钻杆摆正所需的卡装高度；

指导部，用于依据所述卡装高度沿钻杆下入扶正器，在不降低钻头转动速率的情况下，通过所述扶正器来控制钻杆的过盈偏摆。

进一步地，所述设定规则是利用数据编辑程序所设定的格式依次将表示钻头下钻深度、钻头转动速率以及压力信号的数据进行编辑、组合形成一组数据集合。

进一步地，所述过盈偏转模型具有：

分解单元，用于根据所述设定规则所设定的识别规则来获取数据集合中的钻头下钻深度和所述压力信号；

预测模型，根据所述钻头下钻深度和所述压力信号来进行过盈偏转预测；

判断模块，用于通过将所述钻头转动速率与设定阈值进行比较来判断是否是由钻头转动速率造成钻杆的过盈偏转，若是，则向控制装置发送控制指令以调整钻机驱动部的驱动功率；

输出单元，若钻杆的过盈偏转不是所述钻头转动速率引起的，则说明钻杆的过盈偏转是由于钻头下钻深度的变化引起钻杆整体重心的变化所导致的，此时输出预测结果。

进一步地，所述扶正器包括：

圆柱形外筒，在圆柱形外筒的内部设置有多个排列均匀的轴承；

在圆柱形外筒外侧筒壁上设置有多个均匀的凹槽，在每一所述凹槽内设置有活动支架，且所述活动支架上端与所述凹槽上部设置的连接块铰接；

沿每一凹槽且在所述圆柱形外筒上开设有至少一组限位槽，所述限位槽位于连接块的下部；

所述限位槽的开口处设置有限位块，与所述开口正对的限位槽的槽底设置有驱动气缸，在所述限位槽的上槽壁和下槽壁上分别设置有滑轨；

滑块，设置在限位槽内且滑块的上下两端与所述滑轨匹配安装，在所述滑块的内侧与所述驱动气缸的气缸推杆连接；

在所述滑块和活动支架之间设置有多个支撑弹簧。

本发明还提供了一种石油钻杆偏摆控制方法，包括：

按照设定周期获取钻头下钻深度、钻头转动速率以及偏转测量装置获取的多个位置的压力信号；

将所述钻头下钻深度、钻头转动速率以及压力信号按照设定规则编辑成一组数据集合，并将所述数据集合输入至过盈偏转模型进行过盈偏转预测，得到预测结果；

将所述预测结果与设定基准范围进行比较来判断过盈偏转程度，若超过设定基准范围，依据所述预测结果来获取过盈偏转角度；

将所述过盈偏转角度输入至钻杆摆正模型，根据所述钻杆摆正模型得到钻杆摆正所需的卡装高度；

依据所述卡装高度沿钻杆下入扶正器，在不降低钻头转动速率的情况下，通过所述扶正器来控制钻杆的过盈偏摆。

进一步地，所述设定规则是利用数据编辑程序所设定的格式依次将表示钻头下钻深度、钻头转动速率以及压力信号的数据进行编辑、组合形成一组数据集合。

进一步地，所述过盈偏转模型用于根据所述设定规则所设定的识别规则来获取数据集合中的钻头下钻深度和所述压力信号，根据所述钻头下钻深度和所述压力信号来进行过盈偏转预测，并通过将所述钻头转动速率与设定阈值进行比较来判断是否是由钻头转动速率造成钻杆的过盈偏转，若是，则向控制装置发送控制指令以调整钻机驱动部的驱动功率，若不是，输出预测结果。

进一步地，若不是，则说明钻杆的过盈偏转是由于钻头下钻深度的变化引起钻杆整体重心的变化所导致的。

进一步地，所述钻杆摆正模型通过过盈偏转角度来估算钻杆整体重心位置，以所述重心位置作为参照来标定钻杆摆正所需的卡装高度。

进一步地，所述扶正器按照如下的方式来控制钻杆的过盈偏摆：

在钻井平台上将钻杆驱动部与钻杆分离，并将偏转测量装置拆除；

将所述扶正器沿内孔套在钻杆上，沿钻杆并在辅助牵引绳的作用下下放至需要卡装高度上部，距离卡装高度0.8-15m的范围时；

控制驱动气缸向开口一端移动滑块，使得活动支架在支撑弹簧的作用下顶出凹槽，并与井壁接触，与井壁接触后，在扶正器自身重力的作用下使得活动支架与圆柱形外筒之间的夹角增大，使得活动支架在下滑到卡装高度位置时，与井壁完成固定；

然后将偏转测量装置安装并调整好，安装好钻杆驱动部与钻杆，启动钻杆驱动部带动钻杆进行转动时，由于扶正器的存在使得钻杆的偏摆消除。

本申请提供了一种通过将钻头下钻深度、钻头转动速率以及偏转测量装置获取的多个位置的压力信号进行数据编辑再输入至过盈偏摆模型进行过盈偏摆预测以及过盈偏摆原因判断，如果过盈偏摆是由于钻头转动速率过高所引起的，则控制钻杆驱动部降低功率，如果过盈偏摆不是钻头转动速率过高所引起的，那么说明钻杆的过盈偏转是由于钻头下钻深度的变化引起钻杆整体重心的变化所导致的。此时将所述预测结果与设定基准范围进行比较来判断过盈偏转程度，若超过设定基准范围，依据所述预测结果来获取过盈偏转角度；将所述过盈偏转角度输入至钻杆摆正模型，根据所述钻杆摆正模型得到钻杆摆正所需的卡装高度；依据所述卡装高度沿钻杆下入扶正器，在不降低钻头转动速率的情况下，通过所述扶正器来控制钻杆的过盈偏摆。

附图说明

以下附图仅对本发明作示意性的说明和解释，并不用于限定本发明的范围，其中：

图1为本发明的系统框架原理图；

图2为本发明中扶正器的结构示意图；

图3为本发明中扶正器进行装配时的结构示意图；

图4为发明提供的方法流程图；

图5为本发明提供的控制钻杆的过盈偏摆的方法流程图；

图6为本发明中对过盈偏转进行说明的示例图；

图7为本发明中偏转测量装置的安装后的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案、设计方法及优点更加清楚明了，以下结合附图通过具体实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。

参照图6，图6是对本发明中对涉及到的过盈偏转进行说明的示例图。在钻井过程中，理想状态下，钻杆1无论是在何种工况下，其对应的转动偏转始终维持在基准线A和基准线B之间，也就是说，随钻头2钻入深度和钻头2的转动速率任意一个或者两个改变时，钻杆能够始终维持在基准线A和基准线B之间，这样钻井的孔径才会均匀，且不易发生钻探事故。

但是，实际工况条件下，当增大转动速率时，和/或当随钻井深度不断的增加时，过大的钻头转动速率也会导致钻杆发生过盈偏转；也就钻杆的偏摆超出设定的基准线A和基准线B所圈定的范围，当达到如图3所示的标记线C和标记线D所标定的范围时，此时就形成了过盈偏转，此时钻杆2的偏转幅度就会增大，当钻杆2的偏转幅度过大时，会导致钻井孔径不均匀，且也会导致钻井效率下降，甚至会导致钻井平台由于过盈偏转导致事故发生。

需要说明的是，基准线A和基准线B沿钻杆1的中轴线Z对称设置，标记线C和标记线D也是沿钻杆1的中轴线Z对称设置。

还需要说明的是，本申请中的转轴轴线就是钻杆1的中轴线Z。

参照图7，图7给出了偏转测量装置3的结构示意图，具体的是剖面图，其中，偏转测量装置3包括：圆形框体300，设置在圆形框体300底部的支撑架31，设置在支撑架31下部的底座30，以及设置在圆形框体300内部的至少两个对称的气缸39，在所述气缸39的气缸推杆37上设置有测量机构，所述测量机构包括设置在气缸推杆37上的固定块38，在所述固定块38上设置有限位槽35，在限位槽35内设置有导杆36，导杆36的前半部分安装在伸缩筒34内，且在导杆36的前部固定有弹簧32，所述弹簧32在自然状态下，弹簧32与设置在伸缩筒筒壁的压力传感器33相抵；此时压力传感器33得到的压力信号设置为基准信号。且在圆形框体300上设置有采集装置301，所述采集装置301与所述压力传感器33分别进行连接。其中，采集装置利用多通道采集装置，以达到消除信号干扰的目的。

在本申请中，圆形框体300由两个半圆框体组成，两个半圆框体可以通过螺丝进行固定，这样的方式有利于偏转测量装置在钻井平台上的安装。

除此之外，本申请中的支撑架31和底座30可以利用高度可调节的方式(类似于调节支架，本申请对具体的结构不再赘述)。

将上述的测量装置布设在井口，通过支撑架调平之后，通过所述气缸将测量机构的伸缩筒移动到钻杆的基准线位置，如图3所示的基准线A和基准线B。

在进行工作时，当钻杆发生过盈偏转时，会碰到伸缩筒34，使得伸缩筒34压缩弹簧32，此时压缩弹簧32会导致与弹簧32相抵的压力传感器33接收到压力信号(大于基准信号)，通过采集装置来采集压力信号得到过盈偏转量。

在上述中，过盈偏转量是在匹配库中预先设定的，具体的，通过在外界压力下使得伸缩筒按照设定单位量进行压缩，测得对应的压力传感器的压力信号，将得到的压力信号和对应的伸缩筒的压缩量存储到匹配库。通过，过盈偏转量和钻头下钻深度就可以得到过盈偏转角度。

实施例1

参照图1至图3，本申请提供了一种石油钻杆偏摆控制系统，包括：

信息接收部，用于按照设定周期获取钻头下钻深度、钻头转动速率以及偏转测量装置获取的多个位置的压力信号；

数据编辑部，用于将所述钻头下钻深度、钻头转动速率以及压力信号按照设定规则编辑成一组数据集合；

过盈偏转模型，用于将所述数据集合输入至过盈偏转模型进行过盈偏转预测，得到预测结果；

判断部，用于将所述预测结果与设定基准范围进行比较来判断过盈偏转程度，若超过设定基准范围，依据所述预测结果来获取过盈偏转角度；

钻杆摆正模型，用于根据所述过盈偏转角度进行估算钻杆整体重心的变化，根据钻杆整体重心的变化得到钻杆摆正所需的卡装高度；

指导部，用于依据所述卡装高度沿钻杆下入扶正器，在不降低钻头转动速率的情况下，通过所述扶正器来控制钻杆的过盈偏摆。

在上述中，所述设定规则是利用数据编辑程序所设定的格式依次将表示钻头下钻深度、钻头转动速率以及压力信号的数据进行编辑、组合形成一组数据集合。

在上述中，所述过盈偏转模型具有：

分解单元，用于根据所述设定规则所设定的识别规则来获取数据集合中的钻头下钻深度和所述压力信号；

预测模型，根据所述钻头下钻深度和所述压力信号来进行过盈偏转预测；

判断模块，用于通过将所述钻头转动速率与设定阈值进行比较来判断是否是由钻头转动速率造成钻杆的过盈偏转，若是，则向控制装置发送控制指令以调整钻机驱动部的驱动功率；

输出单元，若钻杆的过盈偏转不是所述钻头转动速率引起的，则说明钻杆的过盈偏转是由于钻头下钻深度的变化引起钻杆整体重心的变化所导致的，此时输出预测结果。

在上述中，所述扶正器包括：

圆柱形外筒15，在圆柱形外筒15的内部设置有多个排列均匀的轴承；

在圆柱形外筒15外侧筒壁上设置有多个均匀的凹槽11，在每一所述凹槽11内设置有活动支架12，且所述活动支架12上端与所述凹槽上部设置的连接块10铰接；

沿每一凹槽11且在所述圆柱形外筒15上开设有至少一组限位槽20，所述限位槽20位于连接块10的下部；

所述限位槽20的开口23处设置有限位块21，与所述开口23正对的限位槽的槽底设置有驱动气缸25，在所述限位槽的上槽壁和下槽壁上分别设置有滑轨27；

滑块26，设置在限位槽内且滑块26的上下两端与所述滑轨27匹配安装，在所述滑块26的内侧与所述驱动气缸的气缸推杆24连接；

在所述滑块26和活动支架13之间设置有多个支撑弹簧22。

在上述中，沿所述圆柱形外筒15的筒壁设置有线缆过孔14，线缆过孔14用于电线的安装，通过电线与驱动气缸连接来形成对驱动气缸的启闭和控制。

本申请提供了一种通过将钻头下钻深度、钻头转动速率以及偏转测量装置获取的多个位置的压力信号进行数据编辑再输入至过盈偏摆模型进行过盈偏摆预测以及过盈偏摆原因判断，如果过盈偏摆是由于钻头转动速率过高所引起的，则控制钻杆驱动部降低功率，如果过盈偏摆不是钻头转动速率过高所引起的，那么说明钻杆的过盈偏转是由于钻头下钻深度的变化引起钻杆整体重心的变化所导致的。此时将所述预测结果与设定基准范围进行比较来判断过盈偏转程度，若超过设定基准范围，依据所述预测结果来获取过盈偏转角度；将所述过盈偏转角度输入至钻杆摆正模型，根据所述钻杆摆正模型得到钻杆摆正所需的卡装高度；依据所述卡装高度沿钻杆下入扶正器，在不降低钻头转动速率的情况下，通过所述扶正器来控制钻杆的过盈偏摆。具体的，利用扶正器来消除钻杆偏摆的方法为：在钻井平台7上将钻杆驱动部与钻杆分离，并将偏转测量装置3拆除；将所述扶正器沿内孔套在钻杆1上，沿钻杆并在辅助牵引绳5的作用下下放至需要卡装高度上部，距离卡装高度0.8-15m的范围时；控制驱动气缸向开口一端移动滑块，使得活动支架在支撑弹簧的作用下顶出凹槽，并与井壁8接触，与井壁8接触后，在扶正器自身重力的作用下使得活动支架与圆柱形外筒之间的夹角增大，使得活动支架在下滑到卡装高度位置时，与井壁完成固定；然后将偏转测量装置安装并调整好，安装好钻杆驱动部与钻杆，启动钻杆驱动部带动钻杆进行转动时，由于扶正器的存在使得钻杆的偏摆消除。

参照图3，图3给出了扶正器在井下进行安装的示意图，在进行下放扶正器时，通过牵引绳5固定在圆柱形外筒上设置的挂钩槽13内，由牵引绳5作为辅助将扶正器沿钻杆下移，其中，下移的高度通过牵引绳来进行计算。为了便于计算，在本申请中，牵引绳上有预先设置好的刻度标记。同时，在下放扶正器时，电线6与牵引绳缠绕后一起下放。

在本申请中，支撑弹簧的作用具有两个，第一个是当扶正器在进行井壁固定时，由于支撑弹簧的存在，使得活动支架13展开的角度不会过大，第二个作用是在进行扶正器的回收利用时，通过驱动气缸带动滑块向内移动，以通过支撑弹簧将活动支架拉回到凹槽内。

需要进行说明的是，本申请中的轴承内径的大小为基准线A和基准线B之间的距离，当扶正器安装好后，钻杆由于受到轴承的限制作用，消除了偏摆，且轴承内径略大于钻杆直径，因此即便钻杆接触到轴承内壁，由于轴承自身可以转动，对钻杆造成的摩擦可以忽略不计。

还需要说明的是，随着钻井深度的增加，扶正器可以根据实际的工况来进行增加布设。

实施例2

参照图4和图5，本发明还提供了一种石油钻杆偏摆控制方法，包括：

按照设定周期获取钻头下钻深度、钻头转动速率以及偏转测量装置获取的多个位置的压力信号；

将所述钻头下钻深度、钻头转动速率以及压力信号按照设定规则编辑成一组数据集合，并将所述数据集合输入至过盈偏转模型进行过盈偏转预测，得到预测结果；

将所述预测结果与设定基准范围进行比较来判断过盈偏转程度，若超过设定基准范围，依据所述预测结果来获取过盈偏转角度；

将所述过盈偏转角度输入至钻杆摆正模型，根据所述钻杆摆正模型得到钻杆摆正所需的卡装高度；

依据所述卡装高度沿钻杆下入扶正器，在不降低钻头转动速率的情况下，通过所述扶正器来控制钻杆的过盈偏摆。

进一步地，所述设定规则是利用数据编辑程序所设定的格式依次将表示钻头下钻深度、钻头转动速率以及压力信号的数据进行编辑、组合形成一组数据集合。

进一步地，所述过盈偏转模型用于根据所述设定规则所设定的识别规则来获取数据集合中的钻头下钻深度和所述压力信号，根据所述钻头下钻深度和所述压力信号来进行过盈偏转预测，并通过将所述钻头转动速率与设定阈值进行比较来判断是否是由钻头转动速率造成钻杆的过盈偏转，若是，则向控制装置发送控制指令以调整钻机驱动部的驱动功率，若不是，输出预测结果。

进一步地，若不是，则说明钻杆的过盈偏转是由于钻头下钻深度的变化引起钻杆整体重心的变化所导致的。

进一步地，所述钻杆摆正模型通过过盈偏转角度来估算钻杆整体重心位置，以所述重心位置作为参照来标定钻杆摆正所需的卡装高度。

进一步地，所述扶正器按照如下的方式来控制钻杆的过盈偏摆：

在钻井平台上将钻杆驱动部与钻杆分离，并将偏转测量装置拆除；

将所述扶正器沿内孔套在钻杆上，沿钻杆并在辅助牵引绳的作用下下放至需要卡装高度上部，距离卡装高度0.8-15m的范围时；

控制驱动气缸向开口一端移动滑块，使得活动支架在支撑弹簧的作用下顶出凹槽，并与井壁接触，与井壁接触后，在扶正器自身重力的作用下使得活动支架与圆柱形外筒之间的夹角增大，使得活动支架在下滑到卡装高度位置时，与井壁完成固定；

然后将偏转测量装置安装并调整好，安装好钻杆驱动部与钻杆，启动钻杆驱动部带动钻杆进行转动时，由于扶正器的存在使得钻杆的偏摆消除。

在上述中，由于本申请偏转测量装置中的圆形框体300由两个半圆框体组成，两个半圆框体可以通过螺丝进行固定，这样的方式有利于偏转测量装置在钻井平台上的安装。因此在进行拆除时，将螺丝进行拆除即可。

需要说明的是，所述过盈偏转模型按照如下的方式取得：获取钻头随钻井深度和钻头转动速率其中一个或者两个改变时对应得到的历史数据集，且所述历史数据集还包括在每一历史数据集下钻杆相对于转轴轴线的偏转角度；将所述历史数据集和每一历史数据集下钻杆相对于转轴轴线的偏转角度进行人工标注，标注完成后利用神经网络模型进行训练，得到过盈偏转模型。

在一些实施例中，所述历史数据集按照实际工况包括：在第一工况下，当钻井深度保持在设定范围时，按照设定的单位量逐步改变钻头转动速率时得到的钻杆相对于转轴轴线的第一偏转角度；和/或，在第二工况下，当钻头转动速率保持恒定时，随钻井深度逐渐发生变化时得到的钻杆相对于转轴轴线的第二偏转角度；和/或，在第三工况下，当钻头随钻井深度和钻头转动速率都发生改变时，得到的钻杆相对于转轴轴线的第三偏转角度。

在一些实施例中，在进行人工标注时，以历史数据集对应的实际工况进行分类后再进行标注，然后按照分类结果输入至对应的神经网络模型进行训练，得到多个过盈偏转预测模块，多个过盈偏转预测模块组合构成过盈偏转模型。

同理，本申请中的钻杆摆正模型也是通过采集有关钻头下钻深度和过盈偏转角度的大量历史数据通过神经网络模型进行训练得到。

以上已经描述了本发明的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。

Claims (10)

1.石油钻杆偏摆控制系统，其特征在于，包括：

信息接收部，用于按照设定周期获取钻头下钻深度、钻头转动速率以及偏转测量装置获取的多个位置的压力信号；

数据编辑部，用于将所述钻头下钻深度、钻头转动速率以及压力信号按照设定规则编辑成一组数据集合；

过盈偏转模型，用于将所述数据集合输入至过盈偏转模型进行过盈偏转预测，得到预测结果；

判断部，用于将所述预测结果与设定基准范围进行比较来判断过盈偏转程度，若超过设定基准范围，依据所述预测结果来获取过盈偏转角度；

钻杆摆正模型，用于根据所述过盈偏转角度进行估算钻杆整体重心的变化，根据钻杆整体重心的变化得到钻杆摆正所需的卡装高度；

指导部，用于依据所述卡装高度沿钻杆下入扶正器，在不降低钻头转动速率的情况下，通过所述扶正器来控制钻杆的过盈偏摆。

2.根据权利要求1所述的石油钻杆偏摆控制系统，其特征在于，所述设定规则是利用数据编辑程序所设定的格式依次将表示钻头下钻深度、钻头转动速率以及压力信号的数据进行编辑、组合形成一组数据集合。

3.根据权利要求1所述的石油钻杆偏摆控制系统，其特征在于，所述过盈偏转模型具有：

分解单元，用于根据所述设定规则所设定的识别规则来获取数据集合中的钻头下钻深度和所述压力信号；

预测模型，根据所述钻头下钻深度和所述压力信号来进行过盈偏转预测；

判断模块，用于通过将所述钻头转动速率与设定阈值进行比较来判断是否是由钻头转动速率造成钻杆的过盈偏转，若是，则向控制装置发送控制指令以调整钻机驱动部的驱动功率；

输出单元，若钻杆的过盈偏转不是所述钻头转动速率引起的，则说明钻杆的过盈偏转是由于钻头下钻深度的变化引起钻杆整体重心的变化所导致的，此时输出预测结果。

4.根据权利要求1所述的石油钻杆偏摆控制系统，其特征在于，所述扶正器包括：

圆柱形外筒，在圆柱形外筒的内部设置有多个排列均匀的轴承；

在圆柱形外筒外侧筒壁上设置有多个均匀的凹槽，在每一所述凹槽内设置有活动支架，且所述活动支架上端与所述凹槽上部设置的连接块铰接；

沿每一凹槽且在所述圆柱形外筒上开设有至少一组限位槽，所述限位槽位于连接块的下部；

所述限位槽的开口处设置有限位块，与所述开口正对的限位槽的槽底设置有驱动气缸，在所述限位槽的上槽壁和下槽壁上分别设置有滑轨；

滑块，设置在限位槽内且滑块的上下两端与所述滑轨匹配安装，所述滑块的内侧与所述驱动气缸的气缸推杆连接；

在所述滑块和活动支架之间设置有多个支撑弹簧。

5.石油钻杆偏摆控制方法，其特征在于，包括：

按照设定周期获取钻头下钻深度、钻头转动速率以及偏转测量装置获取的多个位置的压力信号；

将所述钻头下钻深度、钻头转动速率以及压力信号按照设定规则编辑成一组数据集合，并将所述数据集合输入至过盈偏转模型进行过盈偏转预测，得到预测结果；

将所述预测结果与设定基准范围进行比较来判断过盈偏转程度，若超过设定基准范围，依据所述预测结果来获取过盈偏转角度；

将所述过盈偏转角度输入至钻杆摆正模型，根据所述钻杆摆正模型得到钻杆摆正所需的卡装高度；

依据所述卡装高度沿钻杆下入扶正器，在不降低钻头转动速率的情况下，通过所述扶正器来控制钻杆的过盈偏摆。

6.根据权利要求5所述的石油钻杆偏摆控制方法，其特征在于，所述设定规则是利用数据编辑程序所设定的格式依次将表示钻头下钻深度、钻头转动速率以及压力信号的数据进行编辑、组合形成一组数据集合。

7.根据权利要求5所述的石油钻杆偏摆控制方法，其特征在于，所述过盈偏转模型用于根据所述设定规则所设定的识别规则来获取数据集合中的钻头下钻深度和所述压力信号，根据所述钻头下钻深度和所述压力信号来进行过盈偏转预测，并通过将所述钻头转动速率与设定阈值进行比较来判断是否是由钻头转动速率造成钻杆的过盈偏转，若是，则向控制装置发送控制指令以调整钻机驱动部的驱动功率，若不是，输出预测结果。

8.根据权利要求7所述的石油钻杆偏摆控制方法，其特征在于，若不是，则说明钻杆的过盈偏转是由于钻头下钻深度的变化引起钻杆整体重心的变化所导致的。

9.根据权利要求5所述的石油钻杆偏摆控制方法，其特征在于，所述钻杆摆正模型通过过盈偏转角度来估算钻杆整体重心位置，以所述重心位置作为参照来标定钻杆摆正所需的卡装高度。

10.根据权利要求5所述的石油钻杆偏摆控制方法，其特征在于，所述扶正器按照如下的方式来控制钻杆的过盈偏摆：

在钻井平台上将钻杆驱动部与钻杆分离，并将偏转测量装置拆除；

将所述扶正器沿内孔套在钻杆上，沿钻杆并在辅助牵引绳的作用下下放至需要卡装高度上部，距离卡装高度0.8-15m的范围时，控制驱动气缸向开口一端移动滑块，使得活动支架在支撑弹簧的作用下顶出凹槽，并与井壁接触，与井壁接触后，在扶正器自身重力的作用下使得活动支架与圆柱形外筒之间的夹角增大，使得活动支架在下滑到卡装高度位置时，与井壁完成固定；

然后将偏转测量装置安装并调整好，安装好钻杆驱动部与钻杆，启动钻杆驱动部带动钻杆进行转动时，由于扶正器的存在使得钻杆的偏摆消除。