随钻双侧向电阻率测量系统

由于双侧向测量的方式具有更好的聚焦能力,可以同时进行深浅两种探测深度的电阻率测量,因此其具有更强的分层能力,使得不同岩性的地质剖面更加清楚。为此设计了一套随钻双侧向电阻率测量系统,并进行了钻井实验。实验结果证明,该系统能对储层电阻率进行双侧向测量,能真实反映地层电阻率信息,可以提高随钻地质导向钻井系统的性能,提高油气田的钻遇率。     

熔铝电阻率测量系统的研制

熔铝电阻率的测量基于电涡流原理，设计了传感器的结构和标定方法。为了简化测量熔铝电阻率的硬件电路，在信号处理电容中采用了LVDT专用芯片AD598硬软件结合消除了温度影响，在熔铝及铝基合金的凝固研究中得到实用。     

随钻自然伽马测量系统

地层自然伽马值反映了地层岩性的变化,设计了随钻自然伽马测量系统,可以测量出所钻地层自然伽马值,使钻井工程和石油地质人员能够准确地分析井下地质情况,并及时优化钻井设计和施工工艺,准确地钻达目的层。     

电线电缆电阻率测量不确定度评定

电阻率是电线电缆的一个重要性能指标,准确测量电阻率对判断电线电缆的质量状况十分重要,在生产企业及质检部门对电线电缆产品质量检验中是一个重要检验项目。因此,对电线电缆电阻率的测量的准确度要求很高,为了更好的把握测量准确程度,本文介绍了电阻率测量的不确定度评定。     

电磁波随钻测量仪器信号干扰问题研究

EMWD电磁波随钻测量仪器以其卓越优点而广泛应用于世界石油工程开发中。目前,EMWD仪器种类有很多,例如美国GE能源的ELINK、美国NOV公司的BLACKSTAR、俄罗斯沙玛拉地平线科技生产股份公司的ZTS等。本文简述了EMWD工作原理、特性及其施工应用范围。基于长期现场实践超过150口水平井施工经验积累,针对具体施工案例对电磁波信号干扰问题进行研究分析并提出解决方案。     

视电阻率等值线图水体区域自动识别系统

为了实现对视电阻率等值线图中的疑似水体区域进行识别,开发了一种基于不规则三角网(TIN)等值线填充与OpenCV轮廓提取对各个水体区域进行涂色与识别的系统,改进了等值线填色过程,并根据提取的水体区域轮廓拓扑关系树,计算各个区域面积,给出区域在图像中的具体位置.通过对自动识别结果与人工识别结果的对比,验证系统的实用性,说明系统能够快速准确地识别出视电阻率等值线图的水体区域.     

地电阻率仪系统中的通用软件设计

地电阻率仪工作方式的多样性要求其能够灵活地根据实际测量值和自由输入公式来计算K值,进而求出地电阻率的值。一个通用公式编辑输入软件工具的实现是关键。综合了各种实际情况,设计了应用于地电阻率系统中的通用软件。     

随钻地层压力测量装置测量控制系统的设计

为了解决地层压力随钻测量中存在的困难,针对地层压力测量装置的工作特点和测试环境,设计了一种基于随钻地层压力测试装置的测量控制系统.系统采用井下涡轮发电机与高温锂电池双电源供电,实现了井下环空压力、管柱压力数据的采集以及井下电磁阀的精确控制和地层压力的预测.随钻过程中可接收到井口下传指令,同时测量数据可实时上传地面.试验测试结果表明,该系统用于测试地层压力是可行的,系统具有设计合理、体积小、功耗低、可靠性高的优点.     

随钻中子地层孔隙度测量装置设计

传统碾米机靠操作员视觉感官来判断碾米性能,不能实现碾米机的智能自检,其识别精准度差。针对传统碾米机识别精度和智能化程度低等问题,设计了光电监测碾米机性能的在线监测系统,提出了以一种低廉价格芯片STC89C52为微处理器,以硅光电池作为光电传感器对物料品质进行信号采集。工作过程中能周期性计算碾米机碾米性能,根据其效率为碾米机的转速、碾白间隙、进出口流量等提供调整策略。经试验分析,该系统识别准确率可达99.5%以上,同时也为粮食品质检测的数字化、智能化提供了一种新方法。     

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。     

Multi-sensor measurement system for robotic drilling

In this paper we present a multi-sensor measurement system for robotic drilling. The system enables a robot to measure its 6D pose with respect to the work piece and to establish a reference coordinate system for drilling. The robot approaches the drill point and performs an orthogonal alignment with the work piece. Although the measurement systems are readily capable of achieving high position accuracy and low deviation to perpendicularity, experiments show that inaccuracies in the test scenario and slippage on the work piece when exerting clamping force considerably impact the results. With the current robotic drilling system an average position deviation of 0.334 mm and an average deviation to perpendicularity of 0.29° are achieved.     

矿用回转钻机离线式随钻测斜系统

针对矿用回转钻机打钻过程中无法直接测量孔底钻具姿态数据和绘制钻孔轨迹的问题,基于随钻测斜原理和离线式数据同步方法,开发了一种矿用回转钻机离线式随钻测斜系统。该系统由探管、同步仪和上位机软件组成。探管通过三轴加速度传感器和三轴磁阻传感器分别测量重力场和地磁场,以采集钻杆姿态;同步仪通过按键采集钻孔和钻杆编号,并根据钻杆姿态数据进行有效测点筛选;上位机软件通过测点递推算法绘制钻孔2D或3D轨迹图。功能测试结果表明:该系统测量的总地磁场矢量模长接近真实值50～60μT,总重力加速度矢量模长接近1g,经传感器校正算法校正后的倾角最大偏差为1°,方位角最大偏差为5°。井下测试结果表明:对于已成钻孔,该系统绘制的钻孔轨迹与实际轨迹基本相同;对于钻进钻孔,孔口轨迹易受钻机本身的磁干扰而出现偏差,导致整条钻孔轨迹偏差较大,应保持钻机距离孔口3m以上。     

随钻井下姿态测量系统

在随钻石油钻探时需要准确地了解钻具的姿态信息,通过对姿态信息的测量可以准确地掌握井眼的方位参数。随着近年来石油工业的发展,要求石油钻井技术采用精确的轨迹控制技术,适应定向井、水平井和大位移井等应用的需要。设计一种井下姿态测量系统,可以工作在随钻条件下,通过测量三轴陀螺仪、加速度计和磁阻传感器的信号并进行相应的算法处理,得到钻具在井下的姿态信息。     

扶正器测试系统研究与实现

根据扶正器结构与测量需求,设计实现了扶正器综合测试系统.系统综合利用了管道压力、光电和应变测量等多种手段,完成了扶正器在旋转过程中的推力、转速、推出偏差角的测量,从而为扶正器的检验与校正提供了有力手段.     

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。     

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。     

矿用泥浆脉冲无线随钻测量信号发生装置设计

针对煤矿井下定向钻进小泵量、低压力工况,研制了一种矿用泥浆脉冲无线随钻测量装置,分析了该装置的技术要求、结构组成、使用条件;重点阐述了该装置信号发生装置(矿用泥浆脉冲无线随钻测量信号发生装置)的设计方案,介绍了信号发生装置中防爆驱动短节及其电磁阀、脉冲发生器的结构设计,以及脉冲发生器中流道控制阀及其阀头参数设计。现场试验结果表明,信号发生装置能够稳定、可靠地产生泥浆压力脉冲信号,最大信号传输深度达2 570m,泥浆压力脉冲衰减速率为5.8%/hm,衰减速率低,具备向更深钻孔应用的能力。