旋转导向工具中声波短传的信号处理方法研究

前言 旋转导向闭环钻井技术是当今国内外开发的各种先进钻井技术与工艺中具突破性和战略意义的技术,它将计算机控制技术揉合于钻井工具,代表了当今世界钻井技术发展的最高水平。西安石油大学井下测控研究所研究的可控偏心器是智能导向钻井工具,可实现井下闭环旋转导向智能钻井系统。     

XTCS系统压力传感器信号调理电路设计

引言 旋转导向闭环钻井技术是20世纪末发展起来的一项尖端自动化钻井技术,它将计算机控制技术揉合于钻井工具,代表了当今世界钻井技术发展的最高水平。对于旋转导向钻井系统的理论研究,国外从80年代末期就开始了,钻井科学家研制一些遥控型导向工具,如可变径稳定器、可变弯接头、可调角度弯外壳等。     

旋转导向命令发送装置控制器研究

命令下传是旋转导向智能钻井系统的关键,文章重点研究一种自动调节通信系统,对旋转导向钻井现有的泥浆脉冲命令下传系统进行优化改进。进行泥浆脉冲命令下传,就需要给泥浆通道增加了一个带旁通阀的导管支路,通过控制旁通阀继电器来控制导管支路旁通阀的导通与闭合,在主干路中形成泥浆脉冲。该实验完成的是一个自动调节通信系统,控制井下设备的泥浆脉冲系统,此自动调节通信系统的发送界面由VB软件编辑完成。     

基于TL494的涡轮扭矩电机的PWM控制设计

针对导向钻井系统中对电机控制的具体要求,分析了旋转导向钻井系统的电机转矩控制问题,给出了电机转矩的PWM控制设计方案。该方案在电机扭矩的控制部分采用功能强大的脉宽调制控制器TL494,并通过外扩简单的硬件电路自动调节脉冲输出,从而实现了下电机转矩的控制,达到了上下电机转矩平衡的目的。     

用SoC的DMA方式记录井下钻具的振动

本文介绍在振动环境下如何准确对钻头姿态进行测量.本文采用SoC芯片中的DMA技术实现边采集边存储,以提高信号的采样率,进而滤除振动环境对钻头姿态测量的影响.通过对该测量系统的性能测试与多次室内实验,证明该测量系统可以用于导向钻井系统对振动信号的测量,且其精度满足钻井系统对振动信号测量的要求.     

旋转导向钻井稳定平台前馈模糊算法研究

稳定平台控制系统是调制式旋转导向钻井系统的关键,提出采用前馈模糊算法实现对稳定平台的控制,设计的二维模糊控制器可确定模糊变量的隶属度函数及控制规则,并利用MATLAB软件进行仿真。仿真试验表明稳定平台前馈模糊控制系统在钻井参数较大范围内变化,参数扰动及负载扰动都具有良好的稳定性、自适应性、鲁棒性和抗干扰能力。     

旋转导向钻井稳定平台前馈模糊算法研究

稳定平台控制系统是调制式旋转导向钻井系统的关键,提出采用前馈模糊算法实现对稳定平台的控制,设计的二维模糊控制器可确定模糊变量的隶属度函数及控制规则,并利用MATLAB软件进行仿真.仿真试验表明稳定平台前馈模糊控制系统在钻井参数较大范围内变化,参数扰动及负载扰动都具有良好的稳定性、自适应性、鲁棒性和抗干扰能力.     

提高单弯壳体几何造斜率的研究

准确地预测和设计导向钻具的造斜率是实现导向钻井的关键技术之一。对于弯壳体导向钻具,影响造斜率的主要因素就是钻具的结构参数。借助最小势能原理,用几何法来计算造斜率是相对简单的方法,可以直观地反映出钻具的结构参数与钻具造斜率之间的关系。考虑到结构弯角、近钻头扶正器的长度和井壁间隙对钻具造斜率的影响,本文对应用修正的三点定圆原理计算造斜率的公式进行了修改,提高了计算的精度。本文分析了影响造斜率的重要因素,采用枚举法对导向钻具组合进行了设计。     

关于大位移井钻井液关键技术问题研究

在原油开采经历几十年的高速发展之后,如今许多油田可供开采油量急剧降低,如果还采取早期的开采方式,在单个油田投入多个钻井机具进行开采,不仅生产水平不会提升,还会增加开采成本。对此新形势下,大位移钻井技术应运而生。本文对大位移井钻进过程中,需要使用到的钻井液进行了一定分析,对钻井液的重要性和使用过程中需要重点注意的关键技术进行了一定介绍,希望本论述能促进我国大位移井钻井技术水平的提升。     

基于COM组件技术的岩心图像在线三维重建

在石油、地质部门,很多重要的地质参数都来自于钻井出来的岩心,而岩心图像是钻井得到岩心后的第一手资料,在对岩心的研究中发挥着重要作用.但只观看岩心表面图像不够直观,无法看到岩心的实际形状,因此需要进行三维重建.而在钻井过程中不可避免地造成岩心受到一些破坏.为此提出一种对岩心图像先进行简单修复,然后采用OpenGL技术,基...     

钻井现场井控安全风险评估系统的设计与实现

钻井在运行过程中存在各类安全风险隐患,要予以实时监控,并根据隐患的评估进行提前应对。文章以钻井运行状态为例,拟开发一套安全风险评估系统,按照风险评估系统的功能需求分析、主要功能的设计、总体实现及测试效果3个部分对系统的开发过程进行展示,为钻井现场井控工作的开展提供必要保障。     

浅析钻井队电气设备的常见故障及维修方法

近年来,随着油田的不断深入开发,油田钻井队伍的工作量日益加大,钻井电气设备承受的工作压力也逐年加大。与此同时,钻井设备在使用过程中,出现了各种各样的故障。如何能在第一时间判断出故障的原因?如何能在第一时间内进行维护维修等问题直接影响着钻井的进度和效率。本文结合本人在钻井系统工作的实际经验,根据钻井队电气设备的实际运行情况。首先简要介绍了钻井电气维修人员的职责,重点介绍了电气设备常见故障的原因及维护维修方法。     

页岩气水平井钻完井技术研究

页岩气开采一般采用水平井-压裂的方式进行.水平井技术是页岩气开采中钻井过程的关键技术.本文介绍页岩气地层和页岩气水平井特点、页岩气水平井钻井液选用、随钻测量技术在页岩气钻井中运用、页岩气完井和固井方式等关键技术.页岩气水平井钻井时,采用随钻测量对页岩地层情况探测,从而指导钻井过程;固井时应充分考虑到固井质量对压裂的影响,保证固井胶结质量;完井时也需考虑页岩地层的特点,选择合适完井方式.本文在介绍钻完井技术的同时介绍了各个技术的工程成功运用的最近进展.     

直线滚动式微导向技术在光刻机中的应用

本文论述了微导向技术在接触/接近式光刻机中的发展过程和其重要意义,并对直线滚动式微导向技术的导向机理、特点和导向精度的保证措施进行了初步探讨。     

工作过程导向式的教学模式在《汇编语言》课程教学中的运用

基于工作过程导向的教学模式主要目的在于改变院校学科体系结构,通过工作过程的引导来激发学生学习兴趣,培养学生自主学习能力。其实施重点在于通过工作过程的环节进行不同行动区域的划分,并通过具体教学实施来对学生进行进行参与和构建工作世界能力的培养。本文以基于工作过程导向式的教学模式的提出为切入点,集合笔者多年实践教学体会,分析和探究工作过程导向式的教学模式在《汇编语言》课程教学中的运用及其具体实施过程。     

冲击类钻井提速工具设计

在油气资源勘探中,随着勘探地层的不断加深,地质结构越来越复杂,岩石相对更加坚硬。普通的钻井工具在破岩过程中未能提供高频轴向冲击,钻头破岩效率未能最大限度发挥,影响了勘探开发钻井效率。文章提出了冲击类钻井提速工具设计。在普通钻井动力钻具基础上,对其水短节结构、传动轴以及密封结构进行了设计,并根据工具的结构,调节转向器的运行频率,结合重锤与旋转锤的作用,设计了工具的运行方案。实验证明,冲击类提速工具对钻井机械钻速提升具有明显优势,提高了勘探开发钻井效率。     

基于神经网络的井漏风险预警技术

井漏是影响钻井施工安全最为严重的井下复杂情况之一,为了有效地预防井漏事故的发生,文章对井漏风险机理进行了研究,得出了井漏发生表征现象及井漏风险预警所需参数,此外,采用神经网络算法建立了具有自学习性质的神经网络预警模型,并运用现场数据对模型进行了检测,该模型能够很好地对钻井过程中的井漏风险进行预警,满足实际钻井施工的要求。     

基于BP神经网络的钻井复杂情况和事故诊断

根据钻井过程中复杂情况和事故发生及处理的特点,基于人工智能BP神经网络算法,构建了BP神经网络的钻井复杂情况与事故诊断模型,对复杂情况与事故的预测更加合理,精度更高。分析了钻井事故状态下工程参数的变化,采用不确定理论建立了基于可信度因子CF的训练样本构建模型。对BP神经网络算法进行了修正,改进了网络适应度及运算精度。实例证明,基于BP神经网络的诊断模型,能够实现钻井复杂情况与事故快速可靠诊断。     

一种随钻测量数据的井下无线短传关键部件研究

为了实现旋转导向钻井系统中近钻头传感器测量数据的传输,提出了一种基于松耦合的无线电磁短传系统设计方案,分析了无线电磁短传信道并建立其模型,介绍了系统关键部件的设计,并对其数据传输性能进行了测试试验。试验结果表明,设计可以满足实际工程应用的要求,并为后续研究提供了试验依据。     

大位移钻井岩屑床影响因素分析及清除技术探究

井眼是否清洁对于大位移井的安全钻进具有重要的作用,井眼清洁可以显著地提高机械钻速,降低钻井成本,减少井下复杂事故的发生,并能极大地提高钻井的经济效益,因此本文对大位移井的岩屑床影响因素进行分析以及清除技术的研究具有极大的工程价值和现实意义。本文通过对实验数据进行分析以及相关文献进行调研,总结了岩屑床的影响因素规律以及岩屑床的清洁办法,为今后的钻井过程中遇到岩屑床问题时,提供了可靠的解决办法。