本文關(guān)鍵詞：旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井工具姿態(tài)參數(shù)模擬解算電路改進(jìn)與驗(yàn)證

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【摘要】：旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井是一項(xiàng)尖端的自動(dòng)化鉆井新技術(shù),該技術(shù)已經(jīng)成為復(fù)雜超深定向井和大位移水平井使用的必備技術(shù)。能夠精確的測(cè)量載體的姿態(tài)參數(shù),即井斜角、工具面角、方位角等,是實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井技術(shù)的關(guān)鍵。為了能夠得到精確的姿態(tài)參數(shù),必須對(duì)加速度計(jì)、磁通門或陀螺儀(慣性器件組合)等傳感器的測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行精確解算。傳統(tǒng)的姿態(tài)參數(shù)模擬解算電路利用AD639的反正弦模式,根據(jù)三軸加速度計(jì)測(cè)量井眼軌跡的基本原理,對(duì)三軸加速度計(jì)的輸出進(jìn)行模擬解算。但是在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn),當(dāng)解算角度達(dá)到大角度(90°及270°附近)時(shí),解算值出現(xiàn)了明顯的飽和失真、非線性失真,因而提出了模擬解算電路的非線性校正方法。本文通過(guò)對(duì)模擬函數(shù)發(fā)生器AD639內(nèi)部原理電路的分析,利用AD639內(nèi)部電路的除法部分,設(shè)計(jì)制作了校正系數(shù)調(diào)節(jié)電路,用以解決模擬解算電路的飽和失真問(wèn)題。在后續(xù)的電路測(cè)試中又利用折線擬合電路,用以提高模擬解算電路輸出值的精度。在電路測(cè)試的過(guò)程中,采用離散測(cè)試的方法,主要測(cè)試了電路的精確度。為了重點(diǎn)突出大角度(90°及270°附近)的校正效果,采用1°作為步進(jìn)間隔進(jìn)行校正測(cè)試,同時(shí)測(cè)量了全角度(0°-360°)的校正數(shù)據(jù)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,文中提出的校正方案使姿態(tài)角的解算精度大幅提高,其校正效果較為理想。
【關(guān)鍵詞】：旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井 姿態(tài)測(cè)量 姿態(tài)參數(shù) 模擬解算 補(bǔ)償
【學(xué)位授予單位】：西安石油大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TE921
【目錄】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-7
• 第一章 緒論7-16
• 1.1 旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井系統(tǒng)7-14
• 1.1.1 旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井系統(tǒng)介紹8-9
• 1.1.2 國(guó)內(nèi)外旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀9-12
• 1.1.3 旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)12-14
• 1.2 課題研究意義14-15
• 1.3 研究?jī)?nèi)容15-16
• 第二章 旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井工具姿態(tài)參數(shù)解算原理16-26
• 2.1 慣性導(dǎo)航系統(tǒng)測(cè)量原理16-17
• 2.2 空間坐標(biāo)變換原理17-19
• 2.3 歐拉旋轉(zhuǎn)變換原理19-23
• 2.4 姿態(tài)參數(shù)測(cè)量原理23-25
• 2.4.1 井斜角和工具面角23-25
• 2.4.2 方位角25
• 2.5 本章小結(jié)25-26
• 第三章 模擬解算電路校正設(shè)計(jì)26-42
• 3.1 主要集成芯片工作原理26-28
• 3.1.1 高精度三角函數(shù)轉(zhuǎn)換器AD63926-27
• 3.1.2 可編程精密基準(zhǔn)電壓源AD58427-28
• 3.2 姿態(tài)測(cè)量誤差分析28-30
• 3.3 非線性電路校正分析30-32
• 3.4 模擬解算電路及其校正電路32-36
• 3.4.1 井斜角解算電路32
• 3.4.2 運(yùn)算放大電路32-36
• 3.5 校正系數(shù)調(diào)節(jié)電路36-38
• 3.5.1 校正調(diào)節(jié)電路原理37-38
• 3.5.2 校正系數(shù)調(diào)節(jié)電路設(shè)計(jì)38
• 3.6 折線擬合電路38-41
• 3.6.1 非線性失真曲線38-39
• 3.6.2 折線擬合電路原理39-40
• 3.6.3 折線擬合電路設(shè)計(jì)40-41
• 3.7 本章小結(jié)41-42
• 第四章 姿態(tài)參數(shù)校正電路實(shí)驗(yàn)分析42-49
• 4.1 校正系數(shù)調(diào)節(jié)電路數(shù)據(jù)分析42-43
• 4.2 折線擬合電路數(shù)據(jù)分析43-44
• 4.3 全角度校正電路數(shù)據(jù)分析44-48
• 4.4 本章小結(jié)48-49
• 第五章 結(jié)論及展望49-51
• 致謝51-52
• 參考文獻(xiàn)52-54
• 附錄54-55
• 研究生期間公開(kāi)發(fā)表的論文55-56

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2 韓來(lái)聚,孫銘新,狄勤豐;調(diào)制式旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井系統(tǒng)工作原理研究[J];石油機(jī)械;2002年03期

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9 熊繼有;溫杰文;榮繼光;李[，

本文編號(hào)：948923