收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

指向式导向钻井工具控制轴的姿态测量方法研究

王彤  
【摘要】:在导向钻井过程中,导向控制所需要的井下工具姿态参数主要有工具的旋转速度、工具倾角、工具方位角等,对这些参数的准确、实时测量是导向钻井工具实现导向控制的前提条件,也是井下控制系统进行反馈控制、确保造成所期望的井眼轨迹的关键。论文针对一种新型指向式导向钻井工具的地面模拟测试实验的测量要求,研究了导向轴的姿态测量问题,研制了一套导向轴姿态测量装置,主要研究成果如下:1.分析了旋转、摇摆运动中的导向轴姿态测量要求,设计了基于重力加速度计和速率陀螺仪的导向轴姿态测量方案,研究了旋转运动对重力加速度传感器输出信号的影响规律,提出了消除(削弱)工具旋转影响的姿态测量误差校正方法,建立了导向轴姿态解算方法;2.根据指向式导向钻井工具地面模拟测试实验对导向轴姿态解算的测量要求,基于dsPIC30F4011单片机,设计了能安装在旋转的导向轴(筒)内部的导向轴姿态采集子系统,完成了系统的软硬件设计和调试;经过布局优化和器件优选,使整个子系统能封装在直径为58mm、长度为120mm的导向轴电子仓(筒)内;实验测试了该子系统的功能和性能;3.设计了安装在地面模拟实验控制台内的导向轴姿态解算子系统,完成了姿态解算、D/A变换、信号输出等硬件电路和功能软件的设计与调试,并测试实验了该子系统的性能;针对地面模拟实验时需要将旋转的导向轴姿态测量信息传输至静止的实验控制台的要求,设计了无线传输的软硬件;4.分别采用CS-3LAS加速度计和ADXL337加速度计,测试了导向轴姿态测量系统的性能。测试表明,前者由于传感器失效导致系统性能不能满足设计要求;后者的无线通讯功能稳定、导向轴倾角测量误差不超过0.4°,相对方位角测量误差不超过4°,满足地面模拟实验对导向轴姿态测量的误差要求。本文的研究成果对该指向式导向钻井工具的研究具有实际应用价值,并已被该工具的地面模拟测试实验所使用。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 李作会,孙铭新,韩来聚;旋转自动导向钻井技术[J];石油矿场机械;2003年04期
2 李赛;谷长雄;左宏刚;刘金龙;;连续导向钻井技术进展[J];内江科技;2013年05期
3 王翠霞;付敏清;魏长鑫;于向明;;现代导向钻井技术的新进展及发展方向探析[J];化工管理;2014年15期
4 张绍槐;现代导向钻井技术的新进展及发展方向[J];石油学报;2003年03期
5 ;克拉2-3井首次应用垂直导向钻井工艺[J];大庆石油地质与开发;2004年02期
6 冯翠荣,马海军;浅谈导向钻井系统在延长油矿浅井定向施工中的应用[J];内蒙古石油化工;2005年02期
7 董昇;;随钻导向钻井提速技术在大港油田的应用[J];内蒙古石油化工;2013年17期
8 熊德智;;国外最新井下导向钻井技术及其应用效果[J];钻采工艺;1990年01期
9 王彦祺;导向钻井技术在苏北地区的应用[J];石油钻探技术;1998年03期
10 谢海明;周静;;导向钻井工具的一种温度测试方法[J];石油仪器;2010年03期
11 汤楠;霍爱清;汪跃龙;程为彬;;导向钻井下传信号解算中的取整问题[J];计算机与应用化学;2012年10期
12 姜伟;;渤海地区使用导向钻井技术的特点及其分析[J];天然气工业;1993年01期
13 栗广科;;浅谈导向钻井技术[J];重庆石油高等专科学校学报;2000年04期
14 刘成,金业权;导向钻井技术在江汉油田的应用[J];西部探矿工程;2004年11期
15 冯志明;导向钻井系统的正确使用方法[J];钻采工艺;1996年06期
16 矫绮枫,张领臣,王合林,钟德华,李俊禄,韩俊杰,姚利祥;连续导向钻井技术在华北油田的应用[J];石油钻采工艺;2002年06期
17 周继坤,王红,刘俊,冉新兰,秦利民;单弯滑动导向钻井的几个重要问题[J];石油钻探技术;2002年04期
18 王卫彬,秦利民,刘俊,冉新兰;导向钻井井下控制理论与技术的发展[J];石油钻探技术;2004年06期
19 刘志坤;李琪;高晓荣;;导向钻井远程决策指挥中数据仓库技术的应用研究[J];钻采工艺;2007年03期
20 徐云龙;马凤清;冯光通;;磁性导向钻井技术现状及发展趋势[J];钻采工艺;2012年02期
中国重要会议论文全文数据库 前3条
1 孙君道;张玲;;鄂尔多斯盆地南部油田复合导向钻井应用技术[A];第十四届全国探矿工程(岩土钻掘工程)学术研讨会论文集[C];2007年
2 贾文奎;王晓霆;陈肇新;;用于小卫星姿态测量和控制的全磁法技术构想[A];中国空间科学学会空间探测专业委员会第十六次学术会议论文集(下)[C];2003年
3 刘延利;杨文晖;;非阵列天线阵用于姿态测量[A];中国空间科学学会空间探测专业委员会第十六次学术会议论文集(下)[C];2003年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王彤;指向式导向钻井工具控制轴的姿态测量方法研究[D];西安石油大学;2017年
2 肖威威;导向钻井井下涡轮力矩电机的电压前馈控制[D];西安石油大学;2015年
3 贺艳;振动环境下自动垂直导向钻井工具的姿态测量方法[D];西安石油大学;2016年
4 杨燕;滑动导向钻井PDC钻头钻进力学研究[D];西南石油大学;2017年
5 陈晓;导向钻井工具稳定平台嵌入式控制系统研究[D];西安石油大学;2012年
6 戴晨;导向钻井地面下行指令发送控制系统研究[D];西安石油大学;2013年
7 孙柯;智能导向钻井下行无线通讯关键技术研究[D];西安石油大学;2017年
8 程贤箬;基于MEMS技术的井下工具姿态测量与校正[D];西安石油大学;2017年
9 李星;导向钻井工具姿态的随钻动态测量[D];西安石油大学;2009年
10 丁少闻;针对目标姿态测量的中轴线测算方法研究[D];国防科学技术大学;2013年
中国重要报纸全文数据库 前3条
1 本报记者 岳双才 本报通讯员 王运良;连续导向钻井带来了什么[N];中国石油报;2003年
2 记者 杜中闻 通讯员 刘丽;西部钻探应用MWD复合导向技术提速[N];中国石油报;2009年
3 程泽江 书程;我陆上首用POWER- V垂直导向钻井工艺[N];中国石化报;2004年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978