煤层井下定向钻进用随钻测量系统的研制

为实现煤矿井下定向钻进的安全高效进行,需要研制煤矿井下定向钻进用随钻测量系统,对钻孔轨迹进行实时测量和控制.通过分析煤矿井下施工环境、钻进工艺和功能结构要求等,总结了系统研制技术要求和研制关键技术,制定了系统组成结构与工作原理、工作模式与控制流程、孔口仪器研制、测量探管设计及系统软件设计等关键技术的实施方案,并具体实施和研制出了4种型号随钻测量系统,应用效果良好,可满足煤矿井下定向钻进需要.     

矿用电磁随钻测量装置及应用

针对有线随钻测量装置的中心通缆钻杆制造成本高、通缆接头易损坏等问题,研制了一种矿用电磁波随钻测量装置。该装置由专用工控机、测量探管、电磁传输探管等部件组成,以钻杆和地层为传输信道,并采用智能电源管理单元延长仪器工作时间。煤矿井下试验结果表明:电磁随钻测量系统工作稳定、测量数据准确、电磁传输可靠,且无需使用中心通缆钻杆,既提高了井下定向钻进的可靠性又显著降低了钻进成本,满足煤矿井下各类定向钻孔的随钻测量要求。     

煤矿井下定向钻孔随钻测量数据综合采集系统研究

当前煤矿井下定向钻孔随钻测量装备与系统之间相互独立,导致孔底随钻测量数据形式各异,形成数据孤岛的问题。基于B/S系统架构模式,通过对比随钻测量方式、测量数据格式,分析数据综合采集系统需求模块;搭建综合采集系统后台数据库,开发了煤矿井下定向钻孔随钻测量数据综合采集系统。验证表明,数据综合采集系统满足多种随钻测量数据统一汇总处理和整体分析评价功能,并完成数据实时上传,为煤矿井下定向钻孔数据监管平台提供数据网络传输保障,提高煤矿井下钻探智能化水平。     

基于ANSYS的套管对EM-MWD信号传输的影响分析

评价电磁波随钻测量(EM-MWD)信号传输效果,不可忽视套管对信号传输的影响,而套管对信号传输影响极为复杂,很难用数学模型进行全面分析。基于此,采用ANSYS有限元软件,对EM-MWD在套管中信号传输进行建模仿真,从地面电流密度及接收信号压差方面,分析套管对EM-MWD信号传输影响规律。仿真结果表明:绝缘短节出套管,套管对信号起引导作用,反之,套管对信号起屏蔽作用;低电阻率钻井液对EM-MWD在套管中的信号传输影响大。     

坑道发射框天线的试验与应用

一、前言 1974年以来我国陆续研制出几种型号的坑道透视仪,在探测矿井地质构造方面虽发挥了重要的作用,解决了不少急需的地质问题,为有关方面决策提供了可靠依据,但作为发射机重要组成部分的天线,还不能满足煤矿井下巷道内特定工作环境的要求。WKT-J_(1、2)型仪器发射天线的尺寸虽不大,但天线、地网裸露不防爆,影响了井下安全使用;防爆型坑道透视仪发     

矿用EM-MWD绝缘短节关键参数分析及研制

绝缘短节是电磁波随钻测量(EM-MWD)的重要组件,在设计加工绝缘短节时,既要考虑绝缘短节长度与绝缘性,又要考虑绝缘短节的机械性能。应用ANSYS仿真分析绝缘短节关键参数(长度、电阻)对信号传输的影响规律,由分析可知,一般绝缘短节长度取0.5m、电阻达到数百欧姆即可满足电磁波随钻测量的要求。基于此,研制一种长度为0.5m、电阻大于8MΩ的矿用绝缘短节,其机械性能接近钻杆,野外试验结果表明,该绝缘短节能用于工程实际。     

煤矿钻探中双向电磁波随钻通讯技术研究

电磁波随钻测量技术(EM-MWD)作为石油勘探开发领域的一项新技术,具有信号传输速率高、不受钻井液介质影响、成本低等特点。简要地介绍了电磁波传输技术的特点,描述了无线电磁波随钻测量工具的工作原理及系统组成,并提出了构成电磁波随钻测量系统的关键模块。同时为检验系统工具的工作性能,分析信号传输的影响因素:地层电阻率、载波频率、钻柱单位长度电阻。结果表明,电磁波随钻测量系统在煤矿探测中有广泛的应用前景。     

煤矿井下钻进钻孔随钻测量技术研究进展

在国内外随钻测量技术研究的基础上,分析和总结了煤矿井下随钻测量技术的工作原理及分类,根据信息传输介质的不同,将其分成有线式和无线式两类。基于技术发展和现场应用现状,对煤矿井下随钻测量技术的发展趋势进行了展望,认为无线随钻测量技术将是未来煤矿井下随钻测量技术的发展方向。     

煤矿井下近水平定向钻进中的随钻测量技术

随钻测量是煤矿井下近水平定向钻进中的关键技术之一.本文介绍了我国煤矿井下近水平定向钻进技术的发展概况及随钻测量系统的原理与构成,并对煤矿井下的定向钻进随钻测量技术的发展、应用进行了讨论和展望.     

煤矿井下随钻测量电磁传输信道建模

煤矿井下随钻测量系统目前主要采用有线方式进行信号传输,但是存在通缆钻杆加工技术要求严格、使用成本高等缺点,研制适用于煤矿井下的电磁波随钻测量系统十分必要。与地面钻进中井下-地面电磁传输信道不同,煤矿井下电磁波随钻测量采用孔内-孔口电磁传输信道,电磁信号传输过程中衰减特性亟待研究。基于经典电磁理论,结合煤层及煤层围岩电性,运用等效传输线法,计算了孔口接收电极间信号电压,包括煤岩层导电性、发射信号频率、钻杆电阻率、钻杆长度对接收信号电压的影响。仿真结果表明,相同工作条件下,煤矿井下孔口电极接收电压小于地面电极接收电压,大于地面电极接收电压一半。