矿用水平钻机钻孔轨迹测量与跟踪方法研究
发布时间：2021-07-04 04:50
本文是山西煤基低碳联合基金项目（U1510112）的重要组成部分,也是2014年晋煤集团科技攻关项目的主体内容。它是针对煤矿井下水平定向钻机钻孔轨迹无法快速、准确跟踪设计轨迹的问题而提出的。随着我国煤层气产业的快速发展,矿用水平定向钻机应用越来越广泛,其轨迹测量和跟踪的准确性和快速性直接影响着开采效率和生产安全。多年来,矿用水平定向钻机一直依靠进口,由于其技术封锁、配件周期长、服务不及时等问题严重制约着煤层气产业的发展。尽管我国目前众多煤机企业在研制水平钻机台体方面已经有了长足发展,但是鉴于其专长侧重于机械设计,在随钻测斜技术、钻孔轨迹跟踪技术方面跟国外的差距仍然比较大。因此,研究具有自主知识产权和国际先进水平的水平定向钻机钻孔轨迹测斜系统及跟踪技术具有重要的现实意义和重大的经济价值。本文以矿用水平钻机（包括矿用水平千米定向钻机和矿用普通回转钻机）为研究对象,在广范调研国内外近水平钻孔轨迹测斜技术和控制技术的基础上,自主开发了可适用于矿用普通回转钻机的随钻测斜系统,并就其测量技术、校正方法和抗磁干扰方法,以及水平千米定向钻机钻孔轨迹跟踪技术,展开了深入研究,具体研究内容如下:（1）随钻...
【文章来源】：太原理工大学山西省 211工程院校
【文章页数】：125 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
子系统通讯关系图
序、探管/同步仪操作子程序（清空、实时时间校准、读取）、有效点筛选计算子程序、测点坐标计算及轨迹绘制和分析子程序等构成。其中轨迹绘孔初始参数输入、二维轨迹偏差图绘制、三维轨迹图绘制等功能。姿态角但包括具体有效测点处的姿态计算，还包括有效数据报表制作（Excel 报界面可如文章末尾的实验样机图片）。迹实验结果分析据以上设计方案，自行设计一套可适用于煤矿用中小型回转钻机的离线式（样机如文章末尾的附录一）[40][41]。本节设计了以下轨迹实验。规划一条 2-11 所示，该轨迹为水平面轨迹，其上下位移为 0，左右位移如下图标注间隔为 10m，轨迹总长为 90m，图中水平轴尺寸为标注点在南北向轴线分寸为东西向轴线的分量。
28的上下偏差图 (c) 轨迹的图 2-12 轨迹实验对比图ontrasting diagram of the designed trajectory and the m原因，探管传感器的灵敏度受温度影响也比较度与温度之间的关系。普通回转钻机开发配套的随钻测斜系统，从水论出发，分析研究了基于加速度计和磁强计工艺，在解决了回转钻机孔底姿态数据不能上
【参考文献】：
期刊论文
[1]随钻测斜系统离线式数据同步方法研究[J]. 刘宗伟,宋建成. 工矿自动化. 2017(09)
[2]基于ARM的煤矿井下定向钻机随钻测量系统[J]. 王明哲,刘宗伟,许春雨,宋建成,梁伟嘉,付峻青,景杰. 煤矿安全. 2016(11)
[3]基于椭球和平面拟合的随钻测量系统校正方法[J]. 梁伟嘉,吝伶艳,刘宗伟. 煤炭技术. 2016(09)
[4]煤矿井下定向钻孔轨迹预测技术[J]. 张杰. 煤矿安全. 2015(10)
[5]定向钻井PDC钻头三维钻速预测方法[J]. 邹德永,王家骏,卢明,陈修平,于金平. 中国石油大学学报(自然科学版). 2015(05)
[6]新型煤矿井下定向钻进用有线随钻测量装置[J]. 方俊,石智军,李泉新,高珺. 工矿自动化. 2015(08)
[7]回转钻进随钻测量装置数据处理软件设计[J]. 黄麟森,张先韬. 工矿自动化. 2015(07)
[8]用于瓦斯抽放钻场的液压钻机牵引移动装置[J]. 杨威. 工矿自动化. 2015(04)
[9]随钻测量定向钻进技术在煤矿井下地质勘探中的应用[J]. 石智军,许超,李泉新,张杰. 煤矿安全. 2014(12)
[10]PDC钻头各向异性指数的计算方法研究[J]. 王家骏,邹德永,姜鑫,于金平,郭玉龙,赵健. 石油机械. 2014(09)
博士论文
[1]基于MARG传感器的AHRS关键技术研究[D]. 李翔.西安电子科技大学 2013
[2]水平定向钻进随钻测量方法及定位技术研究[D]. 徐涛.国防科学技术大学 2006
[3]支持向量回归的模型选择及应用研究[D]. 刘靖旭.国防科学技术大学 2006
硕士论文
[1]三轴磁强计误差分析与校正研究[D]. 孟健.哈尔滨工业大学 2011
[2]扶余平台水平井井眼轨迹预测技术研究[D]. 房臣.中国石油大学 2011
[3]煤矿井下随钻测量技术及钻孔轨迹数据处理方法研究[D]. 孙荣军.煤炭科学研究总院 2009
[4]受控定向钻进测量系统三维校正问题研究[D]. 王岚.煤炭科学研究总院 2008
[5]煤矿井下近水平定向孔螺杆钻具钻进受控机理研究[D]. 赵永哲.煤炭科学研究总院 2008
[6]UKF和EKF在卫星姿态确定中的应用研究[D]. 刘星.中国科学院研究生院（空间科学与应用研究中心） 2007
[7]近水平孔轨迹受控方法及受控机理[D]. 郝世俊.煤炭科学研究总院 2001
本文编号：3264075
【文章来源】：太原理工大学山西省 211工程院校
【文章页数】：125 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
子系统通讯关系图
序、探管/同步仪操作子程序（清空、实时时间校准、读取）、有效点筛选计算子程序、测点坐标计算及轨迹绘制和分析子程序等构成。其中轨迹绘孔初始参数输入、二维轨迹偏差图绘制、三维轨迹图绘制等功能。姿态角但包括具体有效测点处的姿态计算，还包括有效数据报表制作（Excel 报界面可如文章末尾的实验样机图片）。迹实验结果分析据以上设计方案，自行设计一套可适用于煤矿用中小型回转钻机的离线式（样机如文章末尾的附录一）[40][41]。本节设计了以下轨迹实验。规划一条 2-11 所示，该轨迹为水平面轨迹，其上下位移为 0，左右位移如下图标注间隔为 10m，轨迹总长为 90m，图中水平轴尺寸为标注点在南北向轴线分寸为东西向轴线的分量。
28的上下偏差图 (c) 轨迹的图 2-12 轨迹实验对比图ontrasting diagram of the designed trajectory and the m原因，探管传感器的灵敏度受温度影响也比较度与温度之间的关系。普通回转钻机开发配套的随钻测斜系统，从水论出发，分析研究了基于加速度计和磁强计工艺，在解决了回转钻机孔底姿态数据不能上
【参考文献】：
期刊论文
[1]随钻测斜系统离线式数据同步方法研究[J]. 刘宗伟,宋建成. 工矿自动化. 2017(09)
[2]基于ARM的煤矿井下定向钻机随钻测量系统[J]. 王明哲,刘宗伟,许春雨,宋建成,梁伟嘉,付峻青,景杰. 煤矿安全. 2016(11)
[3]基于椭球和平面拟合的随钻测量系统校正方法[J]. 梁伟嘉,吝伶艳,刘宗伟. 煤炭技术. 2016(09)
[4]煤矿井下定向钻孔轨迹预测技术[J]. 张杰. 煤矿安全. 2015(10)
[5]定向钻井PDC钻头三维钻速预测方法[J]. 邹德永,王家骏,卢明,陈修平,于金平. 中国石油大学学报(自然科学版). 2015(05)
[6]新型煤矿井下定向钻进用有线随钻测量装置[J]. 方俊,石智军,李泉新,高珺. 工矿自动化. 2015(08)
[7]回转钻进随钻测量装置数据处理软件设计[J]. 黄麟森,张先韬. 工矿自动化. 2015(07)
[8]用于瓦斯抽放钻场的液压钻机牵引移动装置[J]. 杨威. 工矿自动化. 2015(04)
[9]随钻测量定向钻进技术在煤矿井下地质勘探中的应用[J]. 石智军,许超,李泉新,张杰. 煤矿安全. 2014(12)
[10]PDC钻头各向异性指数的计算方法研究[J]. 王家骏,邹德永,姜鑫,于金平,郭玉龙,赵健. 石油机械. 2014(09)
博士论文
[1]基于MARG传感器的AHRS关键技术研究[D]. 李翔.西安电子科技大学 2013
[2]水平定向钻进随钻测量方法及定位技术研究[D]. 徐涛.国防科学技术大学 2006
[3]支持向量回归的模型选择及应用研究[D]. 刘靖旭.国防科学技术大学 2006
硕士论文
[1]三轴磁强计误差分析与校正研究[D]. 孟健.哈尔滨工业大学 2011
[2]扶余平台水平井井眼轨迹预测技术研究[D]. 房臣.中国石油大学 2011
[3]煤矿井下随钻测量技术及钻孔轨迹数据处理方法研究[D]. 孙荣军.煤炭科学研究总院 2009
[4]受控定向钻进测量系统三维校正问题研究[D]. 王岚.煤炭科学研究总院 2008
[5]煤矿井下近水平定向孔螺杆钻具钻进受控机理研究[D]. 赵永哲.煤炭科学研究总院 2008
[6]UKF和EKF在卫星姿态确定中的应用研究[D]. 刘星.中国科学院研究生院（空间科学与应用研究中心） 2007
[7]近水平孔轨迹受控方法及受控机理[D]. 郝世俊.煤炭科学研究总院 2001
本文编号：3264075
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