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随钻测斜仪中光纤陀螺光纤环Shupe效应仿真

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光学学报 2018年第5期38卷 59-65页

作者：赵建辉徐帆李帆徐贺北京航空航天大学仪器科学与光电工程学院北京100191

针对井下近钻头处随钻测斜仪内径受限、井下环境温度梯度大等特殊恶劣环境,设计了一种用于测量石油井眼轨迹惯性的椭圆柱形光纤陀螺。由于光纤环存在热致非互易相移问题,以光纤环的Shupe误差为基础,采用4极对称绕法,建立了椭圆柱形光纤... 详细信息

针对井下近钻头处随钻测斜仪内径受限、井下环境温度梯度大等特殊恶劣环境,设计了一种用于测量石油井眼轨迹惯性的椭圆柱形光纤陀螺。由于光纤环存在热致非互易相移问题,以光纤环的Shupe误差为基础,采用4极对称绕法,建立了椭圆柱形光纤环的三维温度瞬态响应数学模型。结合光纤陀螺实际的工作环境,利用有限元法对椭圆柱形光纤环进行了数值仿真,定量分析其工作温度梯度下光纤环的Shupe误差,实验验证了模型的正确性。在光纤长度、光纤环层数和光纤环半径一定的条件下分别对圆柱形光纤环和椭圆柱形光纤环施加相同的温度激励,比较两种光纤环的热致误差速率。结果表明:椭圆柱形光纤环热致误差速率比圆柱形光纤环小35%~39%,在满足井下测量仪器体积受限的同时,可提高井眼轨迹惯性测量的精度。

关键词：光纤光学光纤陀螺椭圆柱形光纤环 Shupe效应有限元随钻测斜仪

南黄海地震监测台网CSDP-2孔扩孔改造技术

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钻探工程 2022年第6期49卷 30-35页

作者：葛晓华翟育峰王鲁朝孙飞飞姜晓山东省地矿局钻探工程技术研究中心山东烟台264004 山东省第三地质矿产勘查院山东烟台264004

对南黄海大陆架科学钻探CSDP-2孔进行扩孔改造,开展海洋深部地震监测,是“一带一路”地震监测台网建设的重要组成部分。通过对CSDP-2孔扩孔改造所采用的钻探工艺进行总结,摸索出了一套适合海上深部钻探的工艺技术:在钻井平台上选用转盘... 详细信息

对南黄海大陆架科学钻探CSDP-2孔进行扩孔改造,开展海洋深部地震监测,是“一带一路”地震监测台网建设的重要组成部分。通过对CSDP-2孔扩孔改造所采用的钻探工艺进行总结,摸索出了一套适合海上深部钻探的工艺技术:在钻井平台上选用转盘水井钻机,做到设备模块化、便携化;随钻测斜仪定向钻进技术能有效节省钻孔单点测斜校对时间,提高钻孔施工质量;配制海水低固相聚合物冲洗液体系,有效解决钻孔水敏性泥岩吸水膨胀及分散造浆、破碎地层漏失、含气地层有害气体溢出等难题,避免了孔内事故的发生。研究结果为后续海洋深部钻探提供了技术支撑。

关键词： “一带一路” 南黄海地震监测台网海洋钻探扩孔改造转盘水井钻机随钻测斜仪海水低固相聚合物冲洗液体系

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磁力随钻测斜仪轴向磁干扰校正方法

石油钻探技术 2017年第4期45卷 121-126页

作者：范光第蒲文学赵国山黄根炉中石化胜利石油工程有限公司钻井工程技术公司山东东营257064 中国石油大学(华东)石油工程学院山东青岛266580

针对磁力随钻测斜仪在受到轴向磁干扰时会出现方位角测量结果不准确的问题,在介绍磁力随钻测斜仪测量原理的基础上,研究了Russell法和短钻铤测量修正法2种间接磁干扰校正方法的原理及迭代计算过程,提出了矢量和法和钻具截面法2种直接磁... 详细信息

针对磁力随钻测斜仪在受到轴向磁干扰时会出现方位角测量结果不准确的问题,在介绍磁力随钻测斜仪测量原理的基础上,研究了Russell法和短钻铤测量修正法2种间接磁干扰校正方法的原理及迭代计算过程,提出了矢量和法和钻具截面法2种直接磁干扰校正方法,并对这4种方法进行了数据仿真分析。数据仿真结果表明,直接校正方法计算简单,但具有一定的局限性;间接校正方法计算复杂,但具有较好的准确性。在其他井眼参数不变的条件下,方位角偏差随干扰磁场增强而增大;在轴向干扰磁场固定的情况下,方位角偏差随井斜角增大而增大,井斜角相同时,0°~360°范围内方位角偏差先增大后减小,呈现对称性;井眼轨迹接近水平东西方向时,轴向磁干扰的校正效果最差。4种校正方法均可以降低轴向磁干扰对方位角测量精度的影响,减少无磁钻铤的使用长度,具有较好的现场实用性。

关键词：随钻测斜仪轴向磁干扰磁干扰校正方位角

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基于QUKF的随钻测斜仪姿态估计算法研究

信息记录材料 2023年第6期24卷 241-244页

作者：王波吕勇杰李相龙黄河交通学院机电工程学院河南焦作454950

针对煤矿井下随钻测斜仪测量钻孔姿态角时,传感器容易受到外界干扰,引起解算姿态角误差的问题,本文采用一种基于四元数无迹卡尔曼滤波(quaternion unscented Kalman filter,QUKF)的姿态估计算法减小误差。首先通过四元数微分方程结合陀... 详细信息

针对煤矿井下随钻测斜仪测量钻孔姿态角时,传感器容易受到外界干扰,引起解算姿态角误差的问题,本文采用一种基于四元数无迹卡尔曼滤波(quaternion unscented Kalman filter,QUKF)的姿态估计算法减小误差。首先通过四元数微分方程结合陀螺仪输出以及噪声误差,构建无迹卡尔曼滤波(unscented Kalman filter,UKF)状态方程;然后利用加速度计和磁强计的输出结合噪声误差作为观测值,构建量测方程;最后将迭代得到的四元数通过姿态旋转矩阵解算姿态角。通过MATLAB仿真以及双轴转台实验验证该估计算法,实验中经过该算法解算的俯仰角和方位角最大绝对误差均小于0.7°。实验表明,该算法可以有效减小随钻测斜仪测量姿态角时受到外界干扰的影响,提高测量精度。

关键词：随钻测斜仪四元数无迹卡尔曼滤波姿态角

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关于长斜井导孔定位和坐标归算的探讨

人民长江 2019年第A1期50卷 220-221页

作者：徐玉俊聂洪远李宏斌方斌长江三峡技术经济发展有限公司

长龙山抽水蓄能电站工程引水系统斜井开挖存在岩石抗压强度高、斜井长、扩挖直径大及设备可靠性能低等不利因素,采用SL-500A定向钻机无线随钻系统进行定向导孔(φ152 mm)。为了指导现场施工顺利进行并将钻孔偏斜控制在5‰以内,通过YST-... 详细信息

长龙山抽水蓄能电站工程引水系统斜井开挖存在岩石抗压强度高、斜井长、扩挖直径大及设备可靠性能低等不利因素,采用SL-500A定向钻机无线随钻系统进行定向导孔(φ152 mm)。为了指导现场施工顺利进行并将钻孔偏斜控制在5‰以内,通过YST-48R泥浆脉冲随钻测斜仪随钻测量获取地下空间的方位斜度,进而获取钻孔的实际轨迹,而方位的测量以特定的空间方向作为基准。结合定向钻机定位和无线随钻测斜数据分析,对钻孔轨迹监测及精度控制进行了总结。

关键词：坐标归算钻机定位方位角校正钻孔纠偏随钻测斜仪

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载体式随钻测斜仪的结构设计

煤矿机械 2022年第12期43卷 107-108页

作者：杨鹏飞中煤科工集团重庆研究院有限公司重庆400039 瓦斯灾害监控与应急技术国家重点实验室重庆400037

针对现阶段随钻测斜仪探管在使用过程中主要存在的扶正器损伤、探管堵塞及难以取出等问题进行了深入分析,并完成了载体式随钻测斜仪测量短节芯体的结构优化设计,通过仿真模拟进行方案对比和优选。优选方案增强了技术工人使用的方便性,... 详细信息

针对现阶段随钻测斜仪探管在使用过程中主要存在的扶正器损伤、探管堵塞及难以取出等问题进行了深入分析,并完成了载体式随钻测斜仪测量短节芯体的结构优化设计,通过仿真模拟进行方案对比和优选。优选方案增强了技术工人使用的方便性,提高了随钻测量的适用性,为随钻测斜仪的设计提供了参考。

关键词：载体式随钻测斜仪有限元分析结构优化

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绿电仓库 008

绿电仓库

中国纪检监察报

作者：乔子轩刘静

4月2日，3号机组正式进入最后的考核试运行;4月4日，最后一台机组——4号机组完成甩负荷试验……我国西南地区首座百万千瓦级抽水蓄能电站，也是我国首次在软岩区建设的大型抽水蓄能电站——国网新源重庆蟠龙抽水蓄能电站，日前进入全... 详细信息

4月2日，3号机组正式进入最后的考核试运行;4月4日，最后一台机组——4号机组完成甩负荷试验……我国西南地区首座百万千瓦级抽水蓄能电站，也是我国首次在软岩区建设的大型抽水蓄能电站——国网新源重庆蟠龙抽水蓄能电站，日前进入全面投产发电倒计时。蟠龙抽水蓄能电站位?

关键词：抽水蓄能电站地质条件重庆电网能源结构地下厂房随钻测斜仪下水库

来源： cnki报纸评论

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煤矿井下水平钻机钻孔轴迹测量系统研究

煤矿井下水平钻机钻孔轴迹测量系统研究

作者：王波河南理工大学

学位级别：硕士

煤炭在开采过程中,需要对回转钻机钻孔轴迹进行轴迹测量,其测量的准确性和快速性直接影响着煤矿开采效率以及生产安全。但是目前大部分井下回转钻机并不是在钻孔时随钻测量,一般都是根据经验盲钻或者终孔后二次测量,这样测量结果不准确... 详细信息

煤炭在开采过程中,需要对回转钻机钻孔轴迹进行轴迹测量,其测量的准确性和快速性直接影响着煤矿开采效率以及生产安全。但是目前大部分井下回转钻机并不是在钻孔时随钻测量,一般都是根据经验盲钻或者终孔后二次测量,这样测量结果不准确,既浪费了资源又浪费了时间,随着技术的发展,随钻测量技术的兴起可以用来解决该问题。因此,研究煤矿井下回转钻机随钻测量技术具有重要的现实意义和经济价值。本研究以矿用普通回转钻机为对象,自主研发随钻测斜仪,并就其测量技术,导出测量数据,进行数据校正处理和绘制三维轴迹图展开研究,具体研究如下:(1)本文根据水平钻机的功能和钻杆等技术的要求,又结合煤矿井下钻孔作业时的规章流程以及复杂环境,研发了随钻测量系统,包括测量短节(随钻测斜仪)、井下手持端(App)、上位机控制端、进尺记录仪和轴迹绘制分析软件,五部分结合起来,系统具备了测量以及绘制轨迹的功能。(2)精确的测量钻孔的姿态,就要对随钻测斜仪测量单元进行校正,测量单元由传感器组成。针对目前随钻测斜仪测量单元存在校正方法单一落后,精度低,而且成本高的问题,本文研究了传感器模型,根据其误差来源以及现有的基本校正方法,提出了联合校正方法校正传感器,该方法校正了传感器本身的零偏、非正交误差,传感器之间不对准以及传感器坐标系与载体坐标系未对准的误差,实现了随钻测斜仪中测量单元传感器的自身校正,提高了测量精度,而且降低校正成本。(3)随钻测斜仪测量时,传感器还容易受到外界干扰影响,三轴加速度计受到非重力影响,三轴磁强计受到磁场干扰,三轴陀螺仪长时间工作会产生累计误差,上述都会在测量时造成误差,导致测量精度降低。因此本文提出一种基于四元数无迹卡尔曼滤波(QUKF)的算法,根据三者的输出数据,建立状态方程和观测方程,根据输出的四元数解算姿态角,该方法可以减小外界干扰,提高测量精度。

关键词：随钻测斜仪轴迹测量联合校正无迹卡尔曼滤波

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随钻测斜仪在倾斜岩层钻孔纠偏中的应用

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