基于Delphi的水平定向钻进监控软件研究与实现

本文主要介绍了基于Delphi的水平定向钻进监控系统软件设计方案和主要功能模块的实现方法。该软件能根据地貌信息和施工要求合理设计水平定向钻进钻孔轨迹,并在实现整个施工过程中钻孔状态实时监测的同时,对钻进给予一定的预测和调控,大大提高了施工的精度和可靠性。软件基于Windows操作系统,采用面向对象、数据库功能强大的Delphi语言作为RAD平台,具有良好的可维护性、可操作性、友好的界面。     

煤层气车载钻机电控系统设计

针对传统机械仪表及液控方式不能满足煤层气车载钻机安全、精准、高效的施工需求问题,设计了一种煤层气车载钻机电控系统。该系统由传感器、副控台、控制箱、主控台组成:副控台采集柴油机参数并实现柴油机启停、油门调节和油门切换等控制功能;控制箱通过驱动液压系统电磁阀进行逻辑控制;主控台用于司钻人员观察钻进参数和操作钻进作业。现场应用结果表明,该系统可实时、准确地监测并显示柴油机和钻机钻进参数,实现柴油机运行及钻机钻进逻辑控制,为辅助钻进施工及提升钻进质量提供了保障。     

国产化“模诺”钻具机械制造工艺攻关与研究

“模诺”定向钻具研制的工艺方案的优化与筛选。介绍钻具中的关键件即转子和定子芯捧的精加工工艺的研制实践和理论探讨。提出掌握和利用本工艺技术后的其他各类新产品开发前景。     

自身的决定更正确

到底该如何选择,其实企业自身的决定往往会更正确。企业的信息化规划、主动权一定要抓在自己的手里。     

定向钻具姿态的双线性补偿控制策略

在地质钻进过程中,钻具运动具有复杂非线性特性,因而很难有效实现钻具姿态的控制.对此,提出一种面向定向钻具姿态的双线性补偿控制策略,以实现对非线性钻具运动的准确控制.首先,通过分析定向钻具运动特性,建立定向钻具的运动模型,针对运动模型存在非线性和耦合特性,利用泰勒展开法和双线性逼近变换技术对钻具运动模型进行变换;然后,运用双线性补偿控制思想扩展局部线性控制范围和优化控制效果.仿真结果表明,所提出的控制策略能够简化定向钻具控制过程,提高定向钻具控制的准确性,具有较好的稳定性.     

回转钻进随钻测量装置数据处理软件设计

根据回转钻进随钻测量装置数据处理软件的作用进行需求分析,详细阐述了软件各项功能的开发需求;根据软件开发需求设计了软件功能模块,阐述了各功能模块的作用,绘制了功能开发框架;根据需求和开发框架确定数据处理流程。实际应用结果验证了该软件具有良好的性能。     

流沙易坍地层中超深钻孔桩施工技术总结

通过对流沙易坍地层中超深钻孔桩钻进的施工过程的论述,总结出此类地层中超深钻孔桩钻进施工的工艺方法和控制要点。     

本月安全闲话

话说IT王国近来爆发诚信危机,皆因“QQ龟”新变种传播名为“今年过年不收礼,收礼只收白骨精(搞笑版广告)”的病毒文件而起。殊不知白骨精早已魂丧孙猴儿棒下,大意的用户一打开文件,白骨精没见到,木马精倒钻进系统。一时间,草木皆兵,即使好友也要盘问再三。其实大可不必盲目紧张,只要常看《文萃》,任由病毒妖精七十二变也难逃你的法眼。     

水平定向对接穿越导向系统设计

水平定向对接穿越技术有效地解决了传统水平定向钻进无法进行长距离穿越,以及含砾石等复杂地层穿越的问题。在已有水平定向钻进工艺的基础上,实现对接穿越的关键在于成功进行导向孔对接。描述了一种水平定向对接穿越导向系统,系统采用三轴加速度计和磁阻传感器作为姿态敏感器件,以轴向磁铁产生的磁场作为对接磁源,介绍了系统的工作原理,以及系统的结构和功能。此系统具有体积小、成本低、精度和可靠性高等一系列优点,适用于水平定向对接穿越的导向。     

基于陀螺仪的随钻姿态测量新算法

水平定向钻进中钻具姿态的实时测量是实现导向的关键因素。针对已有算法的不足和缺点,采用陀螺仪进行钻具倾角、方位角和工具面向角的测量,推导出了相应的姿态角计算公式。同时针对测量过程中存在的陀螺仪漂移误差,采用四元数全姿态互补滤波算法,利用加速度计和磁强计对陀螺仪进行补偿,给出了详细的理论分析和计算过程。实验结果表明:基于传感器组合的四元数全姿态互补滤波算法能够有效地消除陀螺仪漂移误差,获得的方位角测量精度优于±0.3°。     

油气井钻进钻铤进动特性仿真研究

油气井钻进破岩过程发生于地下几千米,难以获取井底钻具组合的运动状态.井底钻具组合与岩石的相互作用产生多种形式的振动及振动的耦合.为进一步研究破岩引发钻进中振动的产生机理,建立了井底钻具组合钻铤段非线性动力学模型,通过数值仿真,分析了破岩过程中转速、钻井液、井底钻具组合偏心距、摩擦等对钻铤段旋转进动的影响.数值研究表明,系统参数的变化导致井底钻具组合进动轨迹的多样性和不可预测性;井底钻具组合受到外力作用,导致钻铤进动出现混沌;钻进过程中钻铤与井壁间会发生周期性碰摩现象,为研究钻进引发钻柱黏滑振动提供新的研究思路.     

近水平孔水力纠偏自动定向方案及其硬件实现

根据煤层气近水平孔钻进的实际需求,结合水力纠偏技术,提出了一种水力纠偏射流自动定向方案,并在此基础上设计了一种纠偏系统。该纠偏系统以单片机为控制核心,采用压力传感器监测钻井液压力的变化以启动或停止整个水力纠偏钻进过程,以倾角传感器和电子罗盘分别采集水平钻孔的倾角和方位角,单片机根据方位角和倾角的值及其互相关系确定射流方向后控制步进电动机调整射流方向。室内调试证明了该射流自动定向方案的可行性。     

矿用随钻轨迹测量系统误差补偿方法

介绍了随钻轨迹测量系统构成和测量原理,从传感器自身误差、工况环境误差、传感器安装误差3个方面详细阐述系统误差来源及其补偿方法。通过模拟水平定向钻进物理场景并分析比较误差补偿前后的姿态角可知,对不同误差源作出相应的误差补偿可以提高姿态角测量精度。     

模拟月壤-模拟月岩交界面钻进特征提取与辨识

为提高月壤-月岩交界面处的钻进工况辨识速度,分析了钻刃接触及侵入岩块过程中的钻进状态监测信号特征,提出一种基于连续小波变换的钻进对象交界面识别方法.该方法能够确定识别月壤-月岩交界面的小波变换阈值,其辨识结果不受钻进动力参数和噪声信号的影响.模拟月壤和模拟月岩分层钻进试验结果表明所提出的方法能够及时感知钻进对象的变化并调整钻进动力参数,实现具有环境适应性的无人自主钻取采样.     

长距离定向钻孔瓦斯抽采技术在青龙煤矿的应用

贵州省煤矿地质构造复杂、瓦斯含量高、煤层松软,瓦斯治理难度大。为了提高该区域瓦斯治理水平,在青龙煤矿21601工作面运输巷Y3点向前5~205 m处,利用千米钻机进行长距离顺层条带定向钻孔瓦斯抽采技术的现场应用。通过定向钻进技术和分支孔控制技术保证钻孔轨迹控制精度,避免了盲钻、盲抽等现象。应用结果表明:2次煤样检测得到的瓦斯可解吸量分别为1.7729,2.1913 m 3/t;残余瓦斯含量分别为4.7739,5.1704 m 3/t,均小于8 m 3/t,满足矿井瓦斯抽采的基本要求;平均瓦斯抽采纯量达到1.26 m 3/min,比原来提高了12%;与常规钻孔相比,采用定向钻孔抽采的瓦斯体积分数提高了50%,瓦斯治理效果显著。     

新型煤矿井下定向钻进用有线随钻测量装置

针对现有煤矿井下定向钻进用有线随钻测量装置采用孔内电池筒供电存在的使用时间短、信号稳定性差、故障率和维护成本高等不足,提出一种采用孔口防爆计算机为孔内测量探管供电的技术方案;通过对孔口防爆计算机恒压源和信号转换解调设计,测量探管参数测量、二次电源工作和信号载波传输设计,测量软件的开发等关键技术进行研究,研制了防爆计算机供电式有线随钻测量装置,并在专业机构进行了测量精度试验,在神华宁煤集团石嘴山二矿进行了工作稳定性试验,在山西晋煤集团寺河矿进行了测量深度试验。试验结果表明,该装置技术方案可行,测量精度高于设计值,工作稳定性强,传输距离达1 881 m,可满足不同矿井、不同类型定向钻孔钻进需要。     

水平定向钻进跟踪与导向仪中地下传感发射探头的设计

介绍了水平定向钻进跟踪与导向仪中地下传感发射探头基于单片机MSP430F149和数字信号处理器ADSP2189的设计方案,给出了系统的硬件、软件实现,并提出了系统安装误差软件修正方法。     

煤矿坑道定向钻机钻进参数监测系统设计

针对全液压坑道定向钻机在钻进施工中参数实时显示和集中存储等方面存在的不足,设计了煤矿坑道定向钻机钻进参数监测系统。该系统采用分布式设计,通过CAN总线实现数据的传输和通信,能实时显示钻进速度、钻进/起拔压力、转速、转矩、水泵流量和压力等钻探施工参数,并通过防爆计算机进行数据传输和集中存储,便于钻探参数的分析和调整,结合压力传感器、流量传感器等可实现定向钻进施工的精确测量与控制。现场应用结果表明,该系统可配套多种定向钻机使用,能实时、准确地监测并显示定向钻机运行的各种钻进参数。该系统的设计为后续实现煤矿坑道定向钻机的"机-电-液"一体化控制和故障诊断奠定了基础。     

煤矿井下深孔定向钻进瓦斯抽采技术及应用

为解决试验矿井采用传统抽采技术存在巷道掘进速度慢、采掘接替紧张的问题,提出采用深孔定向钻进瓦斯抽采技术施工定向长钻孔替代常规钻孔进行煤层瓦斯抽采的方案。定向钻进对煤层有效作用面积大,可以大范围改变煤体原始应力的分布,从而打破煤层瓦斯吸附-解吸的动态平衡,使大量吸附态瓦斯转化为游离态;在钻孔负压与煤体地应力和瓦斯压力形成的压力梯度作用下,游离态瓦斯源源不断地流向钻孔空间,使周围煤体瓦斯得到有效排放,煤体发生收缩变形,透气性系数大幅增加,地应力与瓦斯压力梯度减小,从而使得定向长钻孔抽采影响范围扩大,实现煤层瓦斯大面积有效抽采。试验结果表明:采用深孔定向钻进技术施工定向长钻孔成孔良好,试验钻孔总进尺为2 213m,主孔最大孔深达523m,日均抽采纯量为3 528m~3;钻孔平均瓦斯抽采体积分数高达88.3%,最高为98.0%;单孔平均瓦斯抽采纯量为1.23m~3/min,最大超过2m~3/min,瓦斯抽采效果显著;与常规钻孔抽采相比,定向钻孔单孔瓦斯抽采纯量提高了16倍多,单孔瓦斯抽采体积分数提高了2～4倍,巷道月均进尺提高了1倍多。