基于无线电磁传输的防冲钻孔机器人钻进轨迹随钻测量方法

1

作者 王忠宾 司垒 +6 位作者 顾进恒 魏东 戴剑博 辛德忠 张修峰 陈航 邢飞 《煤炭科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第9期220-237,共18页

防冲钻孔机器人是高地应力矿井实现无人化卸压的必要装备,研发可靠的钻进轨迹随钻测量系统是保障钻孔卸压效果的重要措施。为此,在分析钻进轨迹算随钻测量基本原理的基础上,研制了基于无线电磁传输技术的钻进轨迹随钻测量钻杆;分析了不... 防冲钻孔机器人是高地应力矿井实现无人化卸压的必要装备,研发可靠的钻进轨迹随钻测量系统是保障钻孔卸压效果的重要措施。为此,在分析钻进轨迹算随钻测量基本原理的基础上,研制了基于无线电磁传输技术的钻进轨迹随钻测量钻杆;分析了不同电磁信号调制方式的频谱效益和抗噪声性能,设计了钻杆姿态信号的频移键控(FSK)调制和解调流程,进而开发了先放大后滤波的微弱信号调理系统,设计了相应的功能电路,并基于Multisim软件对其进行了测试,各电路模块满足设计要求。对比分析了5种轨迹解算算法的精度和执行效率,选择了均角全距法进行钻进轨迹解算,研究了基于小波滤波的惯性测量单元测量数据振动误差处理方法,验证了小波滤波算法对于提高姿态角解算精度的有效性。提出了基于拉线位移传感器与机器人动作标志位的钻进深度测量方法,并开展了地面试验与井下试验。试验结果表明:所设计的微弱信号调理系统可以实现煤矿井下微弱信号的接收与处理,基于拉线位移传感器与机器人动作标志位的钻进深度测量方法可以提高钻进轨迹的拟合精度。 展开更多

关键词 防冲钻孔机器人 随钻测量 无线电磁传输 钻进轨迹解算 微弱信号调理

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于ARM的非开挖钻进轨迹控制系统设计 被引量：2

2

作者 王福忠 高彩霞 余淋 《河南理工大学学报（自然科学版）》 CAS 2010年第1期75-79,共5页

在分析非开挖钻机钻进轨迹控制系统设计原则的基础上,讨论非开挖钻机导向系统的探头单元、跟踪器单元和同步器单元的硬件组成及设计方法,以及各部分的接口电路及元件参数;设计基于ARM的非开挖钻机的钻进轨迹控制系统,为非开挖钻进铺管... 在分析非开挖钻机钻进轨迹控制系统设计原则的基础上,讨论非开挖钻机导向系统的探头单元、跟踪器单元和同步器单元的硬件组成及设计方法,以及各部分的接口电路及元件参数;设计基于ARM的非开挖钻机的钻进轨迹控制系统,为非开挖钻进铺管技术的推广应用和提高非开挖钻机的自动化水平提供了技术支持. 展开更多

关键词 非开挖钻机 钻进轨迹 探头单元 跟踪器单元 同步器单元

在线阅读 下载PDF 职称材料

矿山地质勘探施工钻进轨迹控制方法研究

3

作者 邢俊华 《中国金属通报》 2020年第22期108-109,共2页

为解决传统矿山地质勘探施工钻进轨迹控制稳态运行转速波形波动幅度大的问题,研究矿山地质勘探施工钻进轨迹控制方法。通过确定矿山地质勘探施工钻进轨迹控制前提条件,计算矿山地质勘探施工钻进轨迹控制参数,实现矿山地质勘探施工钻进... 为解决传统矿山地质勘探施工钻进轨迹控制稳态运行转速波形波动幅度大的问题,研究矿山地质勘探施工钻进轨迹控制方法。通过确定矿山地质勘探施工钻进轨迹控制前提条件,计算矿山地质勘探施工钻进轨迹控制参数,实现矿山地质勘探施工钻进轨迹控制。设计实例分析,结果表明,设计的控制方法控制稳态运行转速波形明显较对照组波动小,能够解决传统矿山地质勘探施工钻进轨迹控制稳态运行转速波形波动幅度大的问题。 展开更多

关键词 矿山地质勘探 施工 钻进轨迹 控制方法

在线阅读 下载PDF 职称材料

三维侧钻井钻进轨迹多目标智能优化算法的应用实验及结果分析 被引量：2

4

作者 黄雯蒂 胡杰 +1 位作者 陆承达 吴敏 《钻探工程》 2022年第4期23-30,共8页

钻进轨迹多目标优化是实现定向井高效、安全钻进的关键之一。随着优化算法性能的不断改进,求解轨迹优化问题能够得到具有更小轨迹长度、复杂度和中靶误差的轨迹设计方案,然而算法的实用性尚未得到验证。本文利用结合自适应罚函数的多目... 钻进轨迹多目标优化是实现定向井高效、安全钻进的关键之一。随着优化算法性能的不断改进,求解轨迹优化问题能够得到具有更小轨迹长度、复杂度和中靶误差的轨迹设计方案,然而算法的实用性尚未得到验证。本文利用结合自适应罚函数的多目标分解进化算法、基于最小模糊熵的综合评价方法,解决三维侧钻井轨迹优化问题。将所提出的优化与决策方法在钻进过程智能控制实验系统中进行应用,验证了所提方法的实用性,能够为工程实际中的轨迹设计提供借鉴和指导,并为后续轨迹跟踪控制提供参考。 展开更多

关键词 定向井 三维侧钻井 钻进轨迹 轨迹优化 多目标优化

在线阅读 下载PDF 职称材料

煤矿井下双动力复合定向钻进轨迹调控研究 被引量：9

5

作者 李泉新 褚志伟 +1 位作者 许超 杨冬冬 《工矿自动化》 北大核心 2021年第12期25-31,共7页

钻进轨迹调控是实现安全高效复合定向钻进的关键技术之一。因孔内钻具受力状况和分析模型构成不同,现有的地面石油与天然气钻探领域复合定向钻进轨迹调控理论不能直接应用于煤矿井下。在分析煤矿井下双动力复合定向钻进技术特性的基础上... 钻进轨迹调控是实现安全高效复合定向钻进的关键技术之一。因孔内钻具受力状况和分析模型构成不同,现有的地面石油与天然气钻探领域复合定向钻进轨迹调控理论不能直接应用于煤矿井下。在分析煤矿井下双动力复合定向钻进技术特性的基础上,对螺杆马达结构弯角和回转离心力进行了等效处理,依据准动力学原理建立了双动力复合定向钻进轨迹调控模型,分析了螺杆马达结构弯角、钻压和钻孔孔径扩大率对钻进轨迹调控的影响规律。结果表明:增大螺杆马达结构弯角有利于提高滑动造斜的造斜率,不利于回转稳斜钻进轨迹调控;增大钻压不利于提高滑动造斜的造斜率,有助于回转稳斜钻进轨迹调控;增大钻孔孔径扩大率不利于提高滑动造斜的造斜率,对回转稳斜钻进轨迹调控影响较小。基于钻进轨迹调控影响规律分析,提出了双动力复合定向钻进轨迹调控方法,给出了不同参数设置建议:螺杆马达结构弯角一般为1.25°,钻具级配较大时可设定为1.5°;考虑钻具安全性情况下可适当提高钻压,在坚固性系数较低的煤系地层中钻进时钻压设定不宜过大;回转速度一般为40~60 r/min;钻孔孔径扩大率一般为4%~6%;回转稳斜孔段比例≥80%。在保德煤矿大盘区瓦斯抽采3000 m以上超深定向长钻孔试验中应用双动力复合定向钻进轨迹调控方法,结果表明钻进效率高,钻进轨迹调控能力强,满足深孔高效钻进要求。 展开更多

关键词 煤矿复合定向钻进 滑动定向钻进 钻进轨迹调控 滑动造斜 回转稳斜 螺杆马达结构弯角 钻压 钻孔孔径扩大率

在线阅读 下载PDF 职称材料

旋冲钻进系统控制策略研究现状与发展趋势 被引量：2

6

作者 赵阳 朱勇 +1 位作者 高强 曹凯 《机床与液压》 北大核心 2024年第4期175-184,共10页

深部硬岩地层钻进效率低、成本高等问题是深井、超深井钻井过程中长期面临的难点问题。旋冲钻进技术由于破岩效率高、能降低黏滑振动以及钻压传递效率高等优点,在深地资源勘探开采、应急钻孔救援、钻井工程施工等领域逐渐得到应用,呈现... 深部硬岩地层钻进效率低、成本高等问题是深井、超深井钻井过程中长期面临的难点问题。旋冲钻进技术由于破岩效率高、能降低黏滑振动以及钻压传递效率高等优点,在深地资源勘探开采、应急钻孔救援、钻井工程施工等领域逐渐得到应用,呈现出广阔的应用前景。然而,旋冲钻进系统具有强耦合、高度非线性、参数时变性、负载工况多变、多源动力协同等特性,常规控制方法难以取得理想的控制效果。为提升深井、超深井高端钻进装备的可靠性和智能化水平,研究钻进系统的控制策略具有重要的理论研究价值和工程实际意义。对旋冲钻进系统的组成结构及功能进行介绍;从钻速、钻压、钻进轨迹控制等角度综述近年来国内外研究机构和学者的研究成果;最后,对旋冲钻进系统控制策略未来的发展方向进行分析与展望。 展开更多

关键词 旋冲钻进 钻进速度 钻进压力 钻进轨迹 控制策略

在线阅读 下载PDF 职称材料

用于斜井轨迹定向钻进的无角差定位接头

7

作者 龚建凯 王龙 《石油机械》 北大核心 2007年第12期41-42,95-96,共2页

随着侧钻井、定向井、水平井等斜井钻井工艺的发展,原有的定位接头结构给随钻施工带来了许多不便和危险。针对这种情况,在原有定向接头的基础上,研制出用于斜井轨迹定向钻进的无角差定位接头,即对原接头的活塞和主体加以改进,采用花键... 随着侧钻井、定向井、水平井等斜井钻井工艺的发展,原有的定位接头结构给随钻施工带来了许多不便和危险。针对这种情况,在原有定向接头的基础上,研制出用于斜井轨迹定向钻进的无角差定位接头,即对原接头的活塞和主体加以改进,采用花键式活塞配合结构,克服了原定位接头的不足。该接头在施工中拆装灵活,螺杆或工具弯方校正后具有径向自锁和密封功能,随钻数据输入时无需校正角差值。12井次的现场应用表明,使用无角差定位接头的一次定向成功率100%,并且大大降低了随钻施工的难度。 展开更多

关键词 侧钻井 定向井 水平井 轨迹定向钻进 无角差定位接头

在线阅读 下载PDF 职称材料

提高垂直钻井轨迹垂直精度的纠斜控制新方法 被引量：6

8

作者 傅华明 王小莉 +1 位作者 吴攀 史雪峰 《石油机械》 北大核心 2006年第1期16-18,83,共3页

在分析目前垂直钻井过程中垂直钻井轨迹空间分布的几种可能情况的基础上,提出一种基于空间坐标的纠斜控制方法,其特点是:推力与钻具偏离开孔点的垂线水平距离成正比。新的纠斜控制方法以减小测量点与开孔点垂线间的水平距离为目标,可以... 在分析目前垂直钻井过程中垂直钻井轨迹空间分布的几种可能情况的基础上,提出一种基于空间坐标的纠斜控制方法,其特点是:推力与钻具偏离开孔点的垂线水平距离成正比。新的纠斜控制方法以减小测量点与开孔点垂线间的水平距离为目标,可以提高垂钻轨迹的垂直精度。数值仿真结果证明了基于空间坐标的纠斜控制新方法的有效性。 展开更多

关键词 垂直钻进轨迹 数值仿真 纠斜控制 垂直精度

在线阅读 下载PDF 职称材料

浅谈非开挖定向钻进技术

9

作者 许耀锋 《经济技术协作信息》 2011年第19期127-127,131,共2页

本文对非开挖定向钻进拖拉管的技术发展过程、应用的范围、适合的施工地层情况进行了简单介绍，阐述了非开挖钻进拖拉管技术钻进轨迹的设计和控制原理、施工工艺、一般的施工步骤，分析了非开挖钻进拖拉管施工的优缺点。

关键词 非开挖定向钻进 钻进轨迹 施工工艺 优缺点

在线阅读 下载PDF 职称材料

可控冲击矛模拟试验 被引量：3

10

作者 熊青山 殷琨 许厚材 《探矿工程》 2001年第1期42-44,共3页

改进了可控冲击矛试验设备、试验方案 ,在提高测量精度的基础上进行了试验 ,获得了大量数据。利用计算机并运用最小二乘法对各数据点进行拟合处理 。

关键词 可控冲击矛 模拟试验 数据分析 数据处理 钻进轨迹 地下管线铺设

在线阅读 下载PDF 职称材料

可控冲击矛偏转理论研究

11

作者 马新 熊青山 刘静 《世界地质》 CAS CSCD 2001年第2期202-205,共4页

偏心钻头在钻进的过程中轨迹呈曲线 ,而影响曲线曲率半径的原因是多方面的。在对冲击矛及土体做了若干假设的基础上建立起了冲击矛受力的力学模型 ,从力学的角度对可控冲击矛的钻进轨迹进行了深入的理论分析及研究 。

关键词 可控冲击矛 钻进轨迹分析 偏心钻头 力学模型 土体

在线阅读 下载PDF 职称材料

随钻伽马对方位角测量的影响及校正方法研究 被引量：10

12

作者 蒋必辞 田小超 +3 位作者 张鹏 汲方林 丛琳 王盼 《煤炭科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2020年第12期175-181,共7页

为实现煤矿井下根据地质条件调整定向钻进的轨迹,设计了地层自然放射性与轨迹测量于一体的矿用随钻伽马测井仪。为消除伽马探测器对轨迹测量方位角的影响,从轨迹测量基本原理出发,利用有限元分析和标准转台测试分析了伽马探测器对方位... 为实现煤矿井下根据地质条件调整定向钻进的轨迹,设计了地层自然放射性与轨迹测量于一体的矿用随钻伽马测井仪。为消除伽马探测器对轨迹测量方位角的影响,从轨迹测量基本原理出发,利用有限元分析和标准转台测试分析了伽马探测器对方位角测量的影响特征,利用广义回归神经网络(GRNN)建立了方位角的影响校正模型。伽马探测器对测斜传感器周围磁场分布有一定影响,且对磁场3个不同方向分量影响不同,仪器倾角、方位角不同时,其磁影响程度也不同,进而影响方位角的测量精度;在测斜传感器后端加入伽马探测器后,方位角的误差最大增加了0.4°;采用基于GRNN建立的方位角影响校正模型后,方位角的误差均方差由0.6778°降低到5.11×10-29°。GRNN校正模型精度较高,较好地消除了伽马探测器对测斜传感器测量方位角的影响。形成了基于理论分析、正演模拟、试验测试、GRNN校正模型下的伽马探测器对轨迹测量方位角影响的校正方法,为研究增加其他测井传感器时对轨迹测量的影响规律提供了参考。 展开更多

关键词 随钻伽马 定向钻进 钻进轨迹 磁校正 伽马测井仪

在线阅读 下载PDF 职称材料

空间曲线定向钻穿越设计与应用 被引量：2

13

作者 丁楠 《管道技术与设备》 CAS 2015年第3期39-40,47,共3页

油气管道工程建设中,在同一纵断面形成曲线的二维定向钻技术已日渐成熟,但因地形受限,采用空间曲线进行定向钻穿越设计,在国内应用较少。文中结合工程设计实例,重点介绍定向钻穿越利用空间曲线解决管线预制场地的直线和穿越中线在水平... 油气管道工程建设中,在同一纵断面形成曲线的二维定向钻技术已日渐成熟,但因地形受限,采用空间曲线进行定向钻穿越设计,在国内应用较少。文中结合工程设计实例,重点介绍定向钻穿越利用空间曲线解决管线预制场地的直线和穿越中线在水平面形成夹角造成的难题。结合美国材料试验学会ASTM法对空间曲线定向钻穿越回拖力计算进行了应用简析。 展开更多

关键词 空间曲线 定向钻穿越 弹性敷设 钻进轨迹

在线阅读 下载PDF 职称材料

浅谈非开挖拖管施工技术在市政管道工程中的应用 被引量：1

14

作者 胡逸飞 《科技与生活》 2011年第1期153-153,共1页

结合广州某市政道路排水管道改造工程的施工实际，对非开挖拖管施工技术的机械及管材选择，以及场地地质勘测、地下管线探测、钻进轨迹设计、检查井设置、钻液配制、钻孔、回扩和管线回拖、管道密闭性试验、注浆施工等关键工序进行了探讨。

关键词 市政管道工程 非开挖拖管施工 钻进轨迹 管线回拖

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于Delphi的水平定向钻进监控软件研究与实现 被引量：1

15

作者 蒋春勇 《计算机与信息技术》 2006年第3期16-18,22,共4页

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,... 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。 展开更多

关键词 水平定向钻进 钻进轨迹设计 状态监测 调控

原文传递

基于Delphi的水平定向钻进监控软件研究与实现

16

作者 蒋春勇 鲁琴 《计算机与信息技术》 2006年第Z1期7-9,12,共4页

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,... 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。 展开更多

关键词 水平定向钻进 钻进轨迹设计 状态监测 调控

原文传递

水平定向钻穿越工程过程控制 被引量：10

17

作者 卢垠 骆福全 《煤气与热力》 2012年第2期36-39,共4页

探讨了水平定向钻穿越工程中的现场踏勘、工程测量、穿越线路的平面路径设计、地质勘察、钻进轨迹设计和施工主要工艺过程。结合工程实例,论述了空间曲线定向钻穿越施工过程。

关键词 水平定向钻 工程测量 地质勘察 钻进轨迹 空间曲线

在线阅读 下载PDF 职称材料