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MWD定向探管有源磁场标定系统的研究

作　者: 刘继亮
导　师: 李德胜
学　校: 北京工业大学
专　业: 仪器科学与技术
关键词: MWD定向探管亥姆霍兹线圈 OpenGL技术三轴磁通门地磁
分类号: TE928
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

在现代石油钻井施工过程中,为准确测量井眼参数,提高井眼轨迹控制力度,使钻头精确命中目标油层,钻井工艺中普遍采用了随钻测量(MWD)技术,随钻测量技术是指在钻井过程中进行井下信息实时测量和传输的技术简称,其特点是在不中断钻头正常钻进的情况下获得钻头附近测得的某些信息,并将信息以特殊的方式传输到地面。随着丛式结构井、绕障井、多分支水平井,连通井施工数量的不断增加,MWD定向探管磁方位参数测量精度要求越来越高。因而MWD定向探管测量参数的准确与否直接影响到井眼轨迹能否准确按设计轨迹施工,因此在施工前如何检验MWD探管测量精度,保证测量仪器在良好的工作状况下投入到使用当中成为一个必须解决的问题。本文通过对MWD定向探管的姿态测量原理的介绍,逐步提出了对MWD定向探管有源磁场标定系统设计的各项要求;之后重点阐述了标定系统励磁线圈的设计和标定系统的软件设计。在励磁线圈的计过程中完成了方形亥姆霍兹线圈从理论计算,建模仿真到校核生成实际加工应用的参数图纸;在标定系统软件设计过程中选择了基于OpenGL函数VC++6.0平台完成,并利用OFFICE2007的Excel类完成系统标定表格的自动生成。最后利用实验样机,搭建实验平台对设计系统进行测试。实验结果表明标定系统达到了预期的设计功能,基本完成了设计目标。本文还针对实验中发现的不足,指出了需要进一步改进的地方,为标定系统的完善提出了一些建议。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-8
第1章绪论  8-16
  1.1 课题研究背景及意义  8-9
  1.2 国内外研究现状及进展  9-14
  1.3 课题研究主要任务  14-16
第2章 MWD 定向探管有源磁场标定系统  16-32
  2.1 MWD 定向探管介绍  16-21
    2.1.1 姿态测量原理  18-21
  2.2 MWD 定向探管有源磁场标定系统组成  21-30
    2.2.1 系统硬件组成及功能  21-30
    2.2.2 系统软件功能  30
  2.3 本章小结  30-32
第3章标定系统励磁线圈设计  32-48
  3.1 引言  32
  3.2 亥姆霍兹线圈理论计算  32-36
  3.3 亥姆霍兹线圈仿真及结果分析  36-39
  3.4 亥姆霍兹线圈参数校核  39-43
  3.5 亥姆霍兹线圈结构设计  43-46
  3.6 本章小结  46-48
第4章标定系统软件设计  48-62
  4.1 引言  48
  4.2 标定系统软件设计方案  48-49
  4.3 基于OpenGL 函数的可视化程序设计  49-57
    4.3.1 基于OpenGL 的图形变换基础  49-53
    4.3.2 基于OpenGL 的真实感图形技术  53-55
    4.3.3 VC++6.0 环境下初始化OpenGL 场景  55-57
  4.4 生成标定表格的程序设计  57-61
  4.5 本章小结  61-62
第5章实验结果分析  62-68
  5.1 实验结果比较与分析  62-67
    5.1.1 实验平台搭建  62-66
    5.1.2 实验结果分析  66-67
  5.2 本章小结  67-68
结论  68-70
参考文献  70-74
攻读硕士学位期间所取得的成果  74-75
致谢  75

MWD定向探管有源磁场标定系统的研究

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