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基于MEMS陀螺的高温随钻定向测斜仪研究
1
作者
杨永友
底青云
+4 位作者
谢棋军
马良令
王京京
张露
任春华
《地球物理学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第4期1669-1677,共9页
针对油气井测量时所面临的小孔径、超深井、温度范围广、温度变化率高、工作时间长等挑战,研究了基于MEMS陀螺仪的定向测斜仪,设计了MEMS陀螺定向测斜仪软硬件系统.为确保该环境下的测量精度提出了一种动态温度补偿方案,并采用基于小波...
针对油气井测量时所面临的小孔径、超深井、温度范围广、温度变化率高、工作时间长等挑战,研究了基于MEMS陀螺仪的定向测斜仪,设计了MEMS陀螺定向测斜仪软硬件系统.为确保该环境下的测量精度提出了一种动态温度补偿方案,并采用基于小波滤波多尺度分析的方法对动态温变环境下陀螺输出信号进行去噪滤波处理,以实现定向测斜仪系统的测量精度.论文给出了定向测斜仪硬件系统方案、定向测斜算法、小波多尺度滤波算法.测试结果表明:该系统在常温和动态温变环境下井斜方位角精度优于±2°,井斜角精度优于±0.1°,工作温度最高150℃,可适应我国深层油气井勘探开发的应用场景需求.
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关键词
定向测斜仪
动态温变环境
MEMS陀螺
零偏补偿
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职称材料
旋转导向系统中非接触电能与信号一体化传输技术
2
作者
谢棋军
底青云
+3 位作者
杨永友
刘庆波
张辉
马良令
《地球物理学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第1期101-110,共10页
旋转导向系统可有效提高钻井速度、安全性和井眼轨迹控制精度,是油气行业尤其是复杂环境下油气勘探开发的核心设备之一.非接触电能和信号传输单元是旋转导向系统中将电能和信号从旋转主轴传输至非旋转外套的重要单元.为了保证高温下大...
旋转导向系统可有效提高钻井速度、安全性和井眼轨迹控制精度,是油气行业尤其是复杂环境下油气勘探开发的核心设备之一.非接触电能和信号传输单元是旋转导向系统中将电能和信号从旋转主轴传输至非旋转外套的重要单元.为了保证高温下大负载时电压输出的稳定性以及信号同步传输的可靠性,本文提出一种载波调制式电能与信号一体化的传输方法,在信号并联注入并联拾取的同步传输拓扑结构基础上,增加隔离电感与谐振电容,对新的拓扑结构进行数学建模,对电压增益、电流增益以及效率进行仿真,并通过仿真结果选择最优电路参数.实验验证该电路拓扑和传输方法在175℃环境温度下带载可到150 W,在150 W动态带载下输出电压的变化幅值小于输入电压的8%、传输速率115200 bps(bit per second,比特率)且误码率低于百万分之一.
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关键词
旋转导向系统
非接触一体化传输
信号调制与解调
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职称材料
题名
基于MEMS陀螺的高温随钻定向测斜仪研究
1
作者
杨永友
底青云
谢棋军
马良令
王京京
张露
任春华
机构
中国科学院深地资源装备技术工程实验室
重庆大学光电工程学院
出处
《地球物理学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第4期1669-1677,共9页
基金
中国科学院A类战略性先导科技专项(XDA14030201)
重庆市自然科学基金项目(cstc2020jcyj-msxmX0974)资助。
文摘
针对油气井测量时所面临的小孔径、超深井、温度范围广、温度变化率高、工作时间长等挑战,研究了基于MEMS陀螺仪的定向测斜仪,设计了MEMS陀螺定向测斜仪软硬件系统.为确保该环境下的测量精度提出了一种动态温度补偿方案,并采用基于小波滤波多尺度分析的方法对动态温变环境下陀螺输出信号进行去噪滤波处理,以实现定向测斜仪系统的测量精度.论文给出了定向测斜仪硬件系统方案、定向测斜算法、小波多尺度滤波算法.测试结果表明:该系统在常温和动态温变环境下井斜方位角精度优于±2°,井斜角精度优于±0.1°,工作温度最高150℃,可适应我国深层油气井勘探开发的应用场景需求.
关键词
定向测斜仪
动态温变环境
MEMS陀螺
零偏补偿
Keywords
Directional inclinometer
Dynamic temperature change environment
MEMS gyroscope
Zero offset compensation
分类号
P631 [天文地球—地质矿产勘探]
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职称材料
题名
旋转导向系统中非接触电能与信号一体化传输技术
2
作者
谢棋军
底青云
杨永友
刘庆波
张辉
马良令
机构
中国科学院深地资源装备技术工程实验室
中国科学院地球科学研究院
出处
《地球物理学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第1期101-110,共10页
基金
中国科学院A类战略性先导科技专项(XDA14030104)资助.
文摘
旋转导向系统可有效提高钻井速度、安全性和井眼轨迹控制精度,是油气行业尤其是复杂环境下油气勘探开发的核心设备之一.非接触电能和信号传输单元是旋转导向系统中将电能和信号从旋转主轴传输至非旋转外套的重要单元.为了保证高温下大负载时电压输出的稳定性以及信号同步传输的可靠性,本文提出一种载波调制式电能与信号一体化的传输方法,在信号并联注入并联拾取的同步传输拓扑结构基础上,增加隔离电感与谐振电容,对新的拓扑结构进行数学建模,对电压增益、电流增益以及效率进行仿真,并通过仿真结果选择最优电路参数.实验验证该电路拓扑和传输方法在175℃环境温度下带载可到150 W,在150 W动态带载下输出电压的变化幅值小于输入电压的8%、传输速率115200 bps(bit per second,比特率)且误码率低于百万分之一.
关键词
旋转导向系统
非接触一体化传输
信号调制与解调
Keywords
Rotary steering system
Non-contact and integrated transmission
Signal modulation and demodulation
分类号
P631 [天文地球—地质矿产勘探]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于MEMS陀螺的高温随钻定向测斜仪研究
杨永友
底青云
谢棋军
马良令
王京京
张露
任春华
《地球物理学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024
0
下载PDF
职称材料
2
旋转导向系统中非接触电能与信号一体化传输技术
谢棋军
底青云
杨永友
刘庆波
张辉
马良令
《地球物理学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023
0
下载PDF
职称材料
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