稠油在世界油气资源中占有较大的比例,是石油烃类能源中的重要组成部分。但由于其粘度高、流动性差,甚至在储层条件下难以流动;因此高温蒸汽吞吐、蒸汽驱以及蒸汽辅助重力泄油(SAGD)是稠油开采的主要方式。国内通过先导试验证实,SAGD相比其他两种热力开采方式采收率较高,可达60%,该技术实施方法如下:就是在靠近油藏底部的位置钻一对水平段平行的水平井,上部水平井注蒸汽,注入的蒸汽向上超覆在地层中形成蒸汽腔,并不断向上面及侧面扩展与原油发生热交换,加热的原油和蒸汽冷凝水靠重力作用泄流到下部的生产水平井中,再用举升的办法进行生产。而钻SAGD成对水平井的磁导向测量技术被国外的几个大公司所垄断,使用成本非常高。鉴于以上原因,本文主要在前人磁导向技术研究基础上,开展成对水平井磁定位技术关键工具研究,具体研究内容如下:(1)通过收集国内外磁定位技术研究的文献资料,进行认真阅读、分析和总结,在前人研究的基础上,开展磁定位算法研究,建立了空间磁场定位模型,根据该数学模型编制了磁定位软件。(2)完成了磁源发生器结构和参数设计,对其零部件进行了强度校核;开展了磁源发生器在不同井眼曲率、不同摩阻系数下的可下入性分析,同时结合分析结果,计算出工具顺利下入所需要的泵压值;结合雨流计数法对其结构进行疲劳分析及优化,进而提高仪器的寿命周期。(3)利用有限元数值模拟完成了磁源发生器驱动胶塞的分析与优化。研究结果表明,增加胶塞环形槽底处的圆弧半径可降低环形槽底的最大等效应力;而提高胶塞的自身材料硬度和皮碗的厚度,可提高皮碗的抗压能力。(4)完成磁定位技术中探测系统机械部分的结构研究,并对不同工况参数下进行密封性能的分析。分析认为,预压缩率越大,接触应力越大,这与赫兹的接触理论是相吻合的,但是预压缩率的增加会导致O型密封圈受到的应力增加,所以应该适当的选择密封圈的预压缩率。在不同介质压力下,分析了在15%压缩率情况下O型密封圈密封效果,得出了两个接触面在沿接触面路径下接触压力分布。综上所述,本文通过磁定位相关理论研究及软件编制,磁源发生器结构研究和驱动胶塞结构的分析与优化,探测系统机械部件的研究与密封性能分析,形成了成对水平井磁定位关键技术。