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旋转导向系统可有效提高钻井速度、安全性和井眼轨迹控制精度,是油气行业尤其是复杂环境下油气勘探开发的核心设备之一.非接触电能和信号传输单元是旋转导向系统中将电能和信号从旋转主轴传输至非旋转外套的重要单元.为了保证高温下大负载时电压输出的稳定性以及信号同步传输的可靠性,本文提出一种载波调制式电能与信号一体化的传输方法,在信号并联注入并联拾取的同步传输拓扑结构基础上,增加隔离电感与谐振电容,对新的拓扑结构进行数学建模,对电压增益、电流增益以及效率进行仿真,并通过仿真结果选择最优电路参数.实验验证该电路拓扑和传输方法在175 ℃环境温度下带载可到150 W,在150 W动态带载下输出电压的变化幅值小于输入电压的8%、传输速率115200 bps(bit per second,比特率)且误码率低于百万分之一.
相似文献2.
针对油气井测量时所面临的小孔径、超深井、温度范围广、温度变化率高、工作时间长等挑战, 研究了基于MEMS陀螺仪的定向测斜仪, 设计了MEMS陀螺定向测斜仪软硬件系统.为确保该环境下的测量精度提出了一种动态温度补偿方案, 并采用基于小波滤波多尺度分析的方法对动态温变环境下陀螺输出信号进行去噪滤波处理, 以实现定向测斜仪系统的测量精度.论文给出了定向测斜仪硬件系统方案、定向测斜算法、小波多尺度滤波算法.测试结果表明: 该系统在常温和动态温变环境下井斜方位角精度优于±2°, 井斜角精度优于±0.1°, 工作温度最高150 ℃, 可适应我国深层油气井勘探开发的应用场景需求.
相似文献3.
旋转导向钻井是一项尖端的自动化钻井技术,提升旋转导向工具中两个相对转动件之间能量传输装置的可靠性是其核心和关键．为解决传统接触式滑环方法安装不便、旋转时易失效、易受钻井液及泥浆等液体腐蚀、可靠性不高等缺点,国内外学者相继提出非接触电能传输方式．为分析非接触电能传输方式的,本文建立非接触电能传输系统模型,对非接触电能传输的技术核心——非接触松耦合变压器进行实物试验和数值仿真．通过分析片状磁芯、环状磁芯在不同磁芯占比、初级与次级回路在不同间隙下电感及效率的变化趋势来研究耦合器结构的选用,并通过仿真内外部磁芯安装位置变化获取内外磁芯安装轴向偏差允许的范围．研究展现了非接触电能传输耦合器磁芯不同结构设计、间隙大小和安装位置的结果,为其参数选择提供了理论依据． 相似文献
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