連通井磁測量定位技術研究.pdf

1、鉆井工藝中，定向井鉆探要求及時準確地測量鉆頭所在井眼處的方向參數(shù)，以便描繪井眼軌跡，指導鉆井作業(yè)。其中，作業(yè)井與目標井的精確連通在現(xiàn)代鉆井中要求越來越高，傳統(tǒng)測井儀器已難以滿足高精度、實時性的要求。本文研究了基于動態(tài)磁偶極子模型和畢奧-薩伐爾定律連通井磁測量方法，對于提高測量精度和實時性，具有較重要的學術價值和實際意義。
　　論文綜述了國內外鉆井中旋轉磁場定位技術研究的現(xiàn)狀及其優(yōu)缺點，設計一種基于永磁體理論和畢奧-薩伐爾定律的磁場

2、定位測量方法，對該測量方法的機理進行了系統(tǒng)研究和建模仿真，并搭建了實驗裝置進行驗證，其主要工作有:從分子環(huán)流和磁偶極子兩方面介紹永磁體模型以及兩者之間的聯(lián)系與區(qū)別，確定磁測距系統(tǒng)的理論依據(jù)?；诖排紭O子模型和畢奧-薩伐爾定律，建立了磁測距系統(tǒng)數(shù)學模型，完成了距離和角度數(shù)學表達式的推導，并結合Matlab對其動態(tài)模型進行了驗證;從硬件和軟件方面完成磁測距系統(tǒng)實驗裝置的設計以及系統(tǒng)測試。詳細敘述系統(tǒng)的永磁體短節(jié)結構設計與材料選取、磁通門和加

3、速度傳感器選型以及電源模塊、高精度AD采集模塊、信號調理電路、曼切斯特編解碼電路等硬件設計，并從上位機、采集板、通信板等方面介紹系統(tǒng)軟件的設計，闡述通信板與采集板之間的通信協(xié)議;為了消除高溫高壓、強震動環(huán)境引入的噪聲干擾，實現(xiàn)磁測距系統(tǒng)的精確測量，設計分析了FIR和IIR方法下的帶通濾波器并對比兩種方法下濾波器的優(yōu)缺點。針對FIR精度高但計算量大、耗時長、占用內存大，難以滿足嵌入式系統(tǒng)實時性要求以及IIR設計了結構簡單，耗時短、內存消耗