工程勘查钻进数据采集设备的自动控制系统设计与应用

本文阐述了工程勘查钻进数据采集设备的研制背景和性能要求。重点介绍了工程勘查钻进数据采集设备的主要结构和性能参数,工程勘查钻进数据采集设备的电气控制系统及重要电器元件选型。详细阐述了钻头输出恒定转速的自动闭环控制方案。最后经过施工现场试验,验证了工程勘查钻进数据采集设备能够输出恒定钻速,精确采集并存储钻头转速、扭矩、钻进速度、钻进压力等4个主要钻进参数。     

钻井工程实时多参数监测控制系统的研究

钻井实时多参数监测控制系统,是对钻压、泵量等十二个参数直接测量,并对其参数进行数学建模与计算,以提高目的层采心率．以及提前预警钻进事故,在此基础上开发出专家系统对钻机运行状态进行有效控制。该系统在完成实验室检测、调试及模拟式运行后,分别在XY-44和XY-5两种型号的液压钻机上做了现场时运行,运行结果表明．该系统运行稳定,适于钻井现场复杂的钻进过程,实用性强,实现了设计目标。     

科学深钻钻进参数计算机模拟系统研究

针对科学深探的复杂性和模糊性,初步建立了大陆科学深钻钻进参数计算机模拟系统。该系统以科学深钻数据库系统为基础,以计算机成图技术为手段,实现了理想钻进数据计算与成图和实际采集数据成图,最终实现两种图形的对比。通过对比可以发现钻井过程存在的问题并及时加以纠正,达到模拟监测钻井过程,修正钻井过程。这套系统是在ＷＩＮ３２平台上开发成功的。系统分为数据管理、数据浏览、算法处理、回写数据库和图形输出等几个部分     

电子计算机在钻进技术研究中的应用

随着科学技术的进步,特别是微电子技术与计算机技术的飞速发展,引起了生产和科研的深刻革命.为了加速钻井工程的科学化与现代化进程,研究钻进过程理论机制、优化钻进技术以及开发自控钻进程序,我们研建了微机闭环自控钻进系统.现以人造孕镶金刚石钻头自控钻进为例,论述这一系统应用的情况及计算机应用于钻进技术研究的重要意义.     

煤矿井下电磁波无线随钻测井软件设计与实现

为了实现控制煤矿井下电磁波无线随钻测井仪器,设计并实现了一套煤矿井下电磁波无线随钻测井软件。该软件包括控制软件和随钻监测软件两部分,具有系统自检、数据采集、钻进轨迹偏差计算、电磁波电阻率计算、钻头与顶底板关系判断等数据处理功能。采用MVC对软件的系统构架进行设计。描述了各模块的设计流程,并用C#语言完成软件的开发。实际应用表明该软件现场操作方便可实现随钻测井的实时监测管理。该软件的成功开发,提升了中国煤矿井下随钻测井的能力与技术水平。      

川西采气厂首口地质导向水平井钻井技术

广金6-2 HF井是川西采气厂在蓬莱镇组气藏首次应用随钻地质导向钻井技术完成的一口长水平段水平井。该井利用随钻地质导向技术及综合录井技术,优选钻具组合,精确控制井眼轨迹,准确卡住目的层砂顶以及A靶垂深,实现A靶精确着陆。单弯双扶钻具组合在蓬莱镇气藏具有良好的稳斜效果,该井水平段进尺为980.84 m,其中滑动钻进进尺为21.5 m,复合钻进进尺为959.34 m,复合钻进比例为97.8％,大大提高了钻井效率。岩屑录井显示,水平段钻遇泥岩4 m,泥质粉砂岩8 m,细粒岩屑砂岩968.84 m,储层钻遇率为98.8％。该井完钻后没有测井,利用地质导向资料及录井资料确定射孔位置,从而缩短了钻井周期,降低钻井成本。     

钻进过程自动节能与保护微机控制系统

钻进过程自动节能与保护微机控制系统中国地质大学（武汉）史玉升１系统的组成及工作原理系统组成：该系统主要由电源、单片机及其外围电路、接口电路、键盘、传感器、双向可控硅、降压起动装置等组成．见图１。工作原理：无论是超载、卡钻、断相还是轻载，都会使电动机的...     

钻进过程实时状态监控与诊断系统的设计和研制

论述了一种基于微机的钻进过程时状态监控与诊断系统的设计思想和研制方法，这种系统可以对钻进过程中的卡钻、烧钻等常见事故进行实时在线监控与诊断。试验表明该系统达到了预期的设计目的，并取得了良好的效果。     

钻进过程自动节能与保护微机控制系统及其应用试验研究

本文简述了钻进过程自动节能与保护微机控制系统的组成、主要功能和特点。讨论了现场试验的效果及系统的应用前景。     

智能应变仪研制成功

在岩土工程、水电、桥梁、船舶、材料等专业的科学研究和工程监测中都要进行大量的应变测量。中国科学院武汉岩土力学研究所最近研制成功MARS-4A型静态应变数据采集仪,该应变数据采集仪能在PC—1500微型计算机的控制下自动完成应变数据的采集,采集到的数据可保存在该计算机中,也可转储到磁带上供进一步分析使用。该系统能自动将数据打印出来,并     

钻探工程钻进微机自动控制系统及软件的研究

根据钻探工程学机理，结合自动控制技术、计算机技术、通信技术、机电一体化技术，经过不断实践、改进而研究了钻进自动控制系统。介绍了钻进微机自动控制软件的主要原理、系统的主要功能、用途及应用前景等。     

钻孔设计与轨迹动态监控系统研究

计算机辅助钻孔设计与轨迹监控是钻探工程信息化和数字化发展的必要条件,从理论上、技术上和方法上对计算机辅助设计技术在钻探工程中的应用展开进一步的研究十分必要。钻孔设计与轨迹动态监控系统以定向钻探工程钻孔轨迹控制参数设计和钻孔轨迹分析监控为主,同时包括钻孔轨迹二维图形和三维图形绘制、钻探工程综合技术图、钻孔地质设计书和钻孔地质柱状图等钻探工程技术文件的自动生成等模块功能,利用计算机强大的数据处理及计算、图形绘制及生成等功能,通过软件编程和数据录入,自动完成钻孔设计与轨迹监控。该系统软件不仅适用于定向钻探工程设计与过程监控,还可作为钻探工程电子档案和钻探工程数字化管理系统的组成部分。系统软件经过了野外实践验证,并达到了预期的应用效果。     

基于SolidWorks二次开发的钻机零件参数化设计

随着各种形式的钻机在工程中得到广泛的应用,先进的钻机设计方法对钻机的跟进发展尤为重要。基于SolidWorks二次开发技术,提出了钻机零件参数化设计的思想;以岩心钻机卡盘为例,论述了岩心钻机关键零件结构参数化设计的具体步骤。该方法在Visual Basic程序生成的基本参数计算的用户界面上输入已知的参数,可以完成卡盘基本参数的自动计算,在卡盘参数化设计的用户界面上输入钻杆直径就能够在SolidWorks系统中生成卡盘的各零件结构图及其总装配图,实现钻机卡盘参数化设计的要求。此设计方法为钻机整体实现参数化设计奠定了基础。      

Computer Application on the Experiments and Tests of Rock and soil Mechanics

Rock and soil mechanics are strongly applied science. It is closely related to the technology of experiments for development. This paper briefly discusses the application of modern micro-computer for data recording and processing in rock and soil mechanics testing, the advantage, necessary condition and range for applicability in automatic testing control, fundamental method and mathematical model testing control and the problem of computer system selection.     

电子计算机在岩土力学实验测试中的应用

岩土力学是实验性很强的应用学科,它的发展与实验测试技术有着密切的关系.现代电子计算机技术的发展为岩土力学的研究提供了强有力的实验手段.本文就岩土力学实验测试中运用计算机进行数据自动采集和处理,实验过程的自动控制等的优越性,必要条件和适用范围;控制实验过程的基本方法和数学模型;以及如何选择计算机进行系统设计和研制等问题,作一些粗浅的介绍和评述,以促进岩土力学测试技术的现代化.     

S型定向分枝孔监控预测数学模型

由于目前随钻监测技术还处于较低的水平,因此利用离散的测斜数据对钻进过程和钻进效果进行监控和预测,对于钻孔施工显得尤为重要．作者研究了Ｓ型走向分枝孔的施工控制措施,建立了Ｓ型定向分枝孔的监控预测数学模型,包括造斜段监控、中靶预测、跟踪设计,同时还研究了长孔段中靶预测数学模型．利用这些数学模型和微机可以对Ｓ型定向分枝孔的施工进行综合的、较准确的控制。所有这些对Ｌ型和更复杂的定向分枝孔的施工监控措施都很有意义．     

救援钻孔用双钻头扭矩自平衡钻进系统理论与实验

快速安全构建应急救援通道是在矿山事故发生后解救井下被困人员的有效方法,常规救援井钻进技术主要有潜孔锤冲击钻进技术和复合钻进技术,存在钻机结构庞大、钻进工艺复杂、对地层扰动大和中靶率低等不足,尤其在破碎地层易产生二次事故,很难有效满足救援要求。为确保救援钻孔的地层适应性和孔壁稳定性,提出了双钻头扭矩自平衡钻进方法,建立了双钻头逆向驱动数学模型,通过独立逆向驱动内外2个钻头实现双钻头的同步逆向回转碎岩,上部钻具主要受简单的轴向拉压力作用,对井壁产生的扰动微弱。同时,双钻头交替给进互相扶正,可有效防止孔斜,实现精确中靶。双钻头扭矩自平衡钻进系统主要包括近钻头驱动局部扭力闭式自平衡、内外钻头钻压调节和钻具传压隔扭3大部分。依据该系统的功能需求,设计了钻具整体结构系统,并利用有限元分析软件对内钻头传扭轴、调压丝杆和传压隔扭轴承座等关键部件进行强度校核与优化,研制了一套双钻头扭矩自平衡钻进系统功能样机。对整套系统双钻头同步回转、交替给进、系统密封和自动控制等进行一系列测试和调控检测,并开展针对软、中硬和硬3种不同岩性岩石的室内钻进试验,结果表明:该系统对孔壁和岩心的扰动小、中靶率高,在不同岩性地层均具有较高的钻进速度,验证了双钻头在近钻头驱动下扭矩自平衡的可行性,为矿山灾害生命保障救援通道的快速安全构建提供了一种安全高效的方法。      

空气反循环连续取样钻探技术在新疆乌什磷钒矿区的应用

通过选取合适的钻探设备和合理的钻进参数,空气反循环连续取样工艺在新疆乌什磷钒矿区取得了良好的应用效果。该工程实践表明,在缺水地区及岩矿样难采取的地层,空气反循环连续取样钻探技术取样率可达到100%,施工成本低,经济效益显著。介绍了施工设备、管材的配置及钻探施工工艺。     

空气反循环连续取样在含金砾岩钻探中的应用

通过选取合适的钻探设备和合理的钻进参数,采用空气反循环连续取样工艺,在吉林省珲春金泉岗含金砾岩矿区施工取得了良好的应用效果。实践表明,在岩矿样难以采取的含金砾岩地层中,采用空气反循环连续取样钻进工艺,其岩样采取率达98%以上,配合潜孔锤钻进工艺,在坚硬岩层中钻进,有效提高了钻探效率,降低了成本。介绍了施工设备、管材的配置及空气反循环连续取样钻探技术的施工工艺。