Shale gas, has attracted attention as a new energy. In connection with energy depletion, development of shale gas has a big advantage. As expand the production of shale gas, interest in horizontal drilling technology and directional drilling was also high. But a few companies have a monopoly of these technologies, and much research is still needed. Therefore, This research contains from a basic analysis of directional drilling to dynamics analysis of RSS(Rotary Steerable system). There are two commonly used types of RSS, ‘Point-the-bit’ and ‘Push-the-bit’. Both types of RSS are effective for the directional drilling. But the hybrid type RSS which is the combination of Point-the-bit and Push-the-bit provides more steering angle. By to designing a new the steering system which can be used actual RSS and simulating whether there is any improvement in the performances, it is possible to provide a basis for making the actual RSS. The designed model is expected to better performance than other types of RSS. It can be confirmed through the performed Monte Carlo Simulations. The dynamics of drilling is derived to determine parameters that affect steering performance. Finite element analysis is also used to select parameters.
셰일가스는 새로운 에너지원으로 주목을 받고 있다. 에너지 고갈과 관련하여 셰일 가스의 개발은 큰 의미가 있다. 셰일가스의 생산이 확장됨에 따라, 방향성 시추 기술에 대한 관심 또한 높아졌다. 그러나 몇몇 기업이 이러한 시추 기술을 독점하고 있어서 국내에서의 기술이 시급할 뿐만 아니라 세계적으로도 아직 많은 연구가 필요하다.
따라서 이 연구는 방향성 시추를 위한 RSS(Rotary Steerable system)의 기본적인 분석 뿐만 아니라 역학적인 분석도 포함하고 있다. RSS의 두 가지 일반적인 유형은 ‘Point-the-bit’과 ‘Push-the-bit’이 있다. 이 두 가지 유형은 모두 방향성 시추에 효과적이다. 그러나 두 가지 유형의 결합인 hybrid type의 RSS는 더 큰 steering 각도를 제공한다. 이 연구는 새로운 타입의 RSS를 설계하고 설계된 RSS가 실제로 큰 각도를 제공하는지 Monte Carlo 시뮬레이션을 시행하였다 또한 steering 성능에 영향을 주는 매개 변수를 결정하기 위해 시추 동역학을 유도하였다.
