Vad är arbetsprincipen för styrsystemet för en riktningsborr?

1. Sensormätning
Mätparametrar: Givarna i styrsystemet är huvudsakligen ansvariga för att mäta olika nyckelparametrar för borrkronan under borrningsprocessen, inklusive borrkronans position, lutning och azimut. Dessa parametrar är avgörande för att korrekt styra borrbanan. Till exempel kan positionssensorn bestämma koordinatpositionen för borrkronan i tredimensionellt utrymme, lutningssensorn kan mäta lutningsvinkeln för borrkronan i förhållande till den vertikala riktningen och azimutsensorn används för att bestämma framåtriktningen vinkeln på borrkronan.
Mätprincip: Olika typer av sensorer använder olika mätprinciper. Vanliga positionssensorer inkluderar sensorer baserade på principen om elektromagnetisk induktion, som bestämmer den relativa positionen mellan borrkronan och markreferenspunkten genom att sända och ta emot elektromagnetiska fältsignaler; lutningssensorer använder i allmänhet principen om gravitationsacceleration för att beräkna lutningen genom att mäta gravitationskomponenterna i olika axiella riktningar av sensorn; azimutsensorer använder oftast geomagnetiska sensorer eller gyroskop. Geomagnetiska sensorer bestämmer azimuten genom att känna av jordens magnetfält, medan gyroskop använder principen om bevarande av rörelsemängd för att mäta vinkelhastigheten för objektets rotation och därigenom bestämma azimuten.
2. Dataöverföring och bearbetning
Dataöverföring: Parameterdata som mäts av sensorn måste överföras till markstyrenheten i rätt tid och korrekt. Generellt används trådlösa eller trådbundna metoder för dataöverföring. Trådlös överföring har fördelarna med hög flexibilitet och inga begränsningar för kablar. Data skickas till den markmottagande enheten via trådlösa signaler; trådbunden överföring har egenskaperna för stabil dataöverföring och stark anti-interferensförmåga. Kablar används vanligtvis för att ansluta sensorn till markstyrenheten för att säkerställa tillförlitlig dataöverföring.
Databearbetning: Efter att markkontrollen tar emot data från sensorn kommer den att bearbeta och analysera data. Först filtreras och kalibreras data för att ta bort störningar och fel och förbättra dataernas noggrannhet. Sedan, enligt den förinställda borrbanan och aktuella borrparametrar, används professionella mjukvarualgoritmer för att beräkna och jämföra data för att erhålla avvikelsen mellan borrkronans faktiska position och den förutbestämda banan.
3. Bankontroll och justering
Styrinstruktionsgenerering: Enligt det avvikelsevärde som erhålls genom databehandling, kommer regulatorn att generera motsvarande styrinstruktioner. Dessa instruktioner används för att justera borrriktningen för borrkronan så att borrkronan kan återgå till den förutbestämda banan. Kontrollinstruktionerna inkluderar justering av parametrar som dragkraft, vridmoment och rotationsvinkel för borrstången för att uppnå exakt kontroll av borrkronans ställning.
Manöverdonets svar: De genererade styrinstruktionerna överförs till olika komponenter i borriggen genom manöverdon såsom hydraulsystem eller elektriska system, som driver borrstången och borrkronan för att utföra motsvarande åtgärder. Till exempel, när lutningen på borrkronan behöver justeras, kommer ställdonet att öka eller minska dragkraften på borrstången i vertikal riktning enligt instruktionerna för att tilta borrkronan uppåt eller nedåt; när azimuten behöver ändras roteras borrstången för att justera borrkronans framåtriktning. Genom kontinuerlig mätning, överföring, bearbetning och justering kan styrsystemet noggrant styra borrkronan för att borra längs den förutbestämda banan i realtid, vilket säkerställer att noggrannheten och kvaliteten på borrningen uppfyller de tekniska kraven.