Care este principiul de funcționare al sistemului de ghidare al unui burghiu direcțional?

1. Măsurarea senzorului
Parametrii de măsurare: Senzorii din sistemul de ghidare sunt în principal responsabili pentru măsurarea diferiților parametri cheie ai burghiului în timpul procesului de foraj, inclusiv poziția, înclinarea și azimutul burghiului. Acești parametri sunt cruciali pentru controlul precis al traiectoriei de foraj. De exemplu, senzorul de poziție poate determina poziția coordonată a burghiului în spațiul tridimensional, senzorul de înclinare poate măsura unghiul de înclinare a burghiului în raport cu direcția verticală, iar senzorul de azimut este utilizat pentru a determina direcția înainte. unghiul burghiului.
Principiul de măsurare: Diferite tipuri de senzori utilizează principii de măsurare diferite. Senzorii de poziție obișnuiți includ senzori bazați pe principiul inducției electromagnetice, care determină poziția relativă dintre burghiul și punctul de referință la sol prin transmiterea și primirea semnalelor de câmp electromagnetic; senzorii de înclinare folosesc în general principiul accelerației gravitaționale pentru a calcula înclinația prin măsurarea componentelor gravitației pe diferite direcții axiale ale senzorului; Senzorii de azimut folosesc în principal senzori geomagnetici sau giroscoape. Senzorii geomagnetici determină azimutul prin detectarea câmpului magnetic al pământului, în timp ce giroscoapele folosesc principiul conservării momentului unghiular pentru a măsura viteza unghiulară de rotație a obiectului, determinând astfel azimutul.
2. Transmiterea și prelucrarea datelor
Transmiterea datelor: datele parametrilor măsurate de senzor trebuie transmise controlerului de la sol în timp util și cu precizie. În general, metodele fără fir sau cu fir sunt utilizate pentru transmiterea datelor. Transmisia wireless are avantajele unei flexibilități ridicate și fără restricții privind cablurile. Datele sunt trimise la dispozitivul de recepție la sol prin semnale wireless; transmisia prin cablu are caracteristicile unei transmisii stabile de date și o puternică capacitate anti-interferență. Cablurile sunt de obicei folosite pentru a conecta senzorul la controlerul de masă pentru a asigura o transmisie fiabilă a datelor.
Procesarea datelor: După ce controlerul de la sol primește datele de la senzor, acesta va procesa și analiza datele. În primul rând, datele sunt filtrate și calibrate pentru a elimina interferențele și erorile de zgomot și pentru a îmbunătăți acuratețea datelor. Apoi, în conformitate cu traiectoria de foraj prestabilită și parametrii actuali de foraj, algoritmi software profesionali sunt utilizați pentru a calcula și compara datele pentru a obține valoarea abaterii dintre poziția reală a burghiului și traiectoria predeterminată.
3. Controlul și reglarea traiectoriei
Generarea instrucțiunilor de control: În funcție de valoarea abaterii obținute prin prelucrarea datelor, controlorul va genera instrucțiuni de control corespunzătoare. Aceste instrucțiuni sunt folosite pentru a regla direcția de găurire a burghiului, astfel încât burghiul să poată reveni la traiectoria predeterminată. Instrucțiunile de control includ reglarea unor parametri precum forța, cuplul și unghiul de rotație al tijei de foraj pentru a obține un control precis al poziției burghiului.
Răspunsul actuatorului: instrucțiunile de control generate sunt transmise diferitelor componente ale instalației de foraj prin intermediul unor dispozitive de acționare precum sisteme hidraulice sau sisteme electrice, antrenând tija de foraj și burghiul pentru a efectua acțiunile corespunzătoare. De exemplu, atunci când înclinarea burghiului trebuie ajustată, actuatorul va crește sau micșora forța tijei de foraj în direcția verticală conform instrucțiunilor de înclinare a burghiului în sus sau în jos; când azimutul trebuie schimbat, tija de foraj este rotită pentru a regla direcția înainte a burghiului. Prin măsurare continuă, transmisie, procesare și reglare, sistemul de ghidare poate controla cu precizie burghiul pentru a găuri de-a lungul traiectoriei predeterminate în timp real, asigurându-se că precizia și calitatea forajului îndeplinesc cerințele de inginerie.