基于井下钻具工具面动态控制的顶驱式钻机系统及钻井方法

    公开(公告)号:CN105003203A

    公开(公告)日:2015-10-28

    申请号:CN201510409604.6

    申请日:2015-07-13

    Abstract: 本发明涉及一种基于井下钻具工具面动态控制的顶驱式钻机系统及钻井方法,该钻机系统包括动态控制系统和钻井系统;动态控制系统包括动态测量子系统、反馈控制子系统、用户交互子系统和执行子系统;用户通过用户交互子系统输入钻具信息、钻井液信息、地层信息和控制策略,反馈控制子系统根据接收到的钻具信息、钻井液信息和地层信息,建立钻井系统的多体动力学模型,动态测量子系统测量钻井过程中钻井系统的各项信息,并将这些信息传递给反馈控制子系统;反馈控制子系统判断井下钻具工具面是否超出设定的阈值,并通过多体动力学仿真计算顶驱所需的转动角度、游车的位置和泥浆泵泵速,驱动顶驱、游车和泥浆泵动作,继续钻进以使井下钻具工具面回归到设计位置,以完成对井下钻具工具面的动态调整控制。

    一种井下定向动力钻具工具面动态控制系统及其控制方法

    公开(公告)号:CN102536192B

    公开(公告)日:2015-03-25

    申请号:CN201210068764.5

    申请日:2012-03-15

    Abstract: 本发明涉及一种井下定向动力钻具工具面动态控制系统及其控制方法,其特征在于:它包括一套工具面解码系统、一套动态工具面控制系统、一套顶驱/转盘伺服和制动系统、一套顶驱/转盘角度传感系统和一套顶驱/转盘角度信号处理系统;工具面解码系统的输入端连接钻井系统中的MWD系统压力信号传感器,输出端连接动态工具面控制系统,动态工具面控制系统预置在监控计算机中,动态工具面控制系统的输出端连接顶驱/转盘伺服和制动系统,顶驱/转盘伺服和制动系统连接顶驱/转盘和顶驱/转盘角度传感系统,顶驱/转盘角度传感系统的输出端连接顶驱/转盘角度信号处理系统,顶驱/转盘角度信号处理系统的输出端连接动态工具面控制系统。本发明可广泛用于井下定向动力钻具工具面动态调整控制中。

    一种基于泥浆压力脉冲的指令下传编解码方法

    公开(公告)号:CN102644458B

    公开(公告)日:2014-10-15

    申请号:CN201210113132.6

    申请日:2012-04-17

    Abstract: 本发明涉及一种基于泥浆压力脉冲的指令下传编解码方法,其特征在于:编码方法通过控制脉冲阀按照指定的时序开启或关闭,在井底产生四个泥浆压力负脉冲来完成一个旋转导向下传指令的发送,四个泥浆压力负脉冲中设置两命令区和一校验区,将两命令区中的脉冲时间间隔排列组合起来表征所发送的下传指令,将校验区的脉冲时间间隔用作校验下传指令;与编码方法对应,解码方法通过井底泥浆压力测量装置对井底四个泥浆压力负脉冲的下降沿进行检测,获取实测脉冲中与命令区和校验区对应的时间参数,然后通过计算解析出井底接收到的下传指令,并校验其正确性。本发明简单易行且设置较灵活,可以满足旋转导向钻井工具的需要,完成各种简单及复杂指令的发送工作。

    一种可视化天然气水合物模拟试验装置及方法

    公开(公告)号:CN103645285A

    公开(公告)日:2014-03-19

    申请号:CN201310692731.2

    申请日:2013-12-17

    Abstract: 本发明涉及一种可视化天然气水合物模拟试验装置及方法,该装置包括一高低温试验箱,一设置在高低温试验箱内的高压反应釜,一与高压反应釜的进料口相连的进料系统,一与高压反应釜的进气口相连的气体增压系统,一与高压反应釜的出气口相连的分离系统,一设置在高压反应釜上端的成像系统,一设置在高压反应釜内的磁力搅拌系统,以及一用来监测高温反应釜内的温度和压力及监测高温反应釜的进气口和出气口处流量的数据采集与处理系统。本发明能够模拟真实海洋深水井的温压条件,并能精确监测反应釜内的温度和压力,通过计算机进行数据采集,能实时监测水合物生成及分解时的热力学变化,从而更精确的测量出钻井液的流变性参数。本发明操作简单,测量准确度高,它可以广泛应用于各类钻井液的流变性测量过程中。

    一种钻井液流变性测量装置及测量方法

    公开(公告)号:CN103217362A

    公开(公告)日:2013-07-24

    申请号:CN201310082575.8

    申请日:2013-03-15

    Abstract: 本发明涉及一种钻井液流变性测量装置及测量方法,其特征在于:它包括高压釜体、旋转筒、组合釜盖和测量元件;高压釜体包括具有增压口的筒体,筒体内设置有与外界制冷机连通的制冷管;筒体底板的底面设置一由驱动电机通过皮带轮带动的下磁环,顶面设置有随下磁环转动的上磁环;旋转筒转动支撑在高压釜体内,其底部连接下磁环;组合釜盖内釜盖和外釜盖,内釜盖内设置顶盖、隔板和封板;顶盖与隔板之间设置有上磁环,隔板与封板之间设置有下磁环;测量元件包括扭矩传感器和测量体,扭矩传感器的输入轴与组合釜盖内的上磁环连接;测量体插设在旋转筒内,其输出轴与组合釜盖内的下磁环连接。本发明能够测量不同温压条件下钻井液的流变性,可以广泛应用于钻井液的流变性测定过程中。

    一种快穿透隔水导管管鞋

    公开(公告)号:CN103075117A

    公开(公告)日:2013-05-01

    申请号:CN201310003629.7

    申请日:2013-01-06

    Abstract: 本发明涉及一种快穿透隔水导管管鞋,其特征在于:它包括管鞋主体和与其一体成型的楔形结构,所述楔形结构底部呈锥角设置,所述锥角的角度为α;在所述楔形结构下端楔形面周缘处间隔设置有若干管鞋牙齿;从所述管鞋主体中上部至所述楔形结构底端,沿所述管鞋主体和楔形结构外周轴向还间隔设置有若干加强筋。本发明由于采用管鞋主体和与其一体成型的楔形结构,且楔形结构底部呈锥角设置,这样当管鞋内形成土塞以后,管鞋处相当于一个楔形结构,在打桩过程中具有很好的导向性,并能有效提高管鞋穿透能力。本发明可广泛应用于各种石油勘探开发领域及建筑行业基础施工中。

    一种井下涡轮发电机整流稳压供电装置

    公开(公告)号:CN102647138A

    公开(公告)日:2012-08-22

    申请号:CN201210119084.1

    申请日:2012-04-20

    Abstract: 本发明涉及一种井下涡轮发电机整流稳压供电装置,它包括涡轮发电机、整流滤波模块、输入级过流过压欠压保护模块、DC/DC开关变换器、电源管理控制器和二次滤波输出模块;涡轮发电机将钻井液的能量转化为大功率交流电能输入整流滤波模块,将交流电压转换为直流大纹波电压传输至输入级过流过压欠压保护模块内,对传输电路输入端过压、过流及欠压保护;输入级过流过压欠压保护模块输出的电压信号分别输入DC/DC开关变换器和电源管理控制器,电源管理控制器将接收到的电压信号转换为PWM信号,传输至DC/DC开关变换器内控制其通断;DC/DC开关变换器输出端连接二次滤波输出模块,电压信号经二次滤波输出模块滤波后生成低纹波稳定直流电压,输入至电源管理控制器内,构成闭环控制系统。

    一种油气井出砂量监测系统及监测方法

    公开(公告)号:CN101915090B

    公开(公告)日:2013-04-24

    申请号:CN201010241161.1

    申请日:2010-07-29

    Abstract: 本发明涉及一种油气井出砂量监测系统及监测方法,它包括一高频信号感受装置和一控制装置;其中,高频信号感受装置包括一油流引入管路和一油流返回管路,油流引入管路和油流返回管路平行地设置在油气井的一油气产出管线上;油流引入管路上设置有一定量泵,油流返回管路上还设置有一压力传感器,油流引入管路和油流返回管路之间设置有一油流监测管路,油流监测管路与油流返回管路之间设置有一信号感受鼓膜,信号感受鼓膜上粘接有一高频信号感受器;控制装置包括一数据采集系统,数据采集系统采集压力传感器和高频信号感受器监测到的压力和冲击信号,并输送给一滤波放大器进行滤波和信号放大处理后,输送给一信号处理单元;信号处理单元对高频信号感受器监测到的冲击信号进行分析、判断,以实时对油气流中的出砂量进行监测。本发明适应用于油气井开发工程领域。

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