自动化钻井技术的现状

自动钻井有钻井过程优化、自动控制、优质高效钻进、井身高效钻进、井身质量好,能精确控制井身轨迹,钻深井、超深井、复杂井的功率大,成本低,钻井实效高,经济效益好等优点。本文简要介绍了自动化钻井系统地面自动控制系统,井下自动控制和钻井信息系统的组成及原理。以大庆油田为例,介绍几套实行自动化钻井技术方案,通过可行性分析,得出自动化技术结论,并建议加快自动化钻井计数速度,以提高自动化钻井水平。     

陕西地区定向地热井施工工艺

以定向地热井的施工过程为例,介绍了定向井的地质概况、工程设计概况,详细对定向地热井的井眼轨迹控制、完井工艺技术进行了阐述,对应用定向井施工工艺技术进行总结。为今后在陕西地区渭河凹陷盆地内施工定向井奠定了基础,为开发地热资源积累了经验。     

一种井眼轨迹控制质量整体评估与预测摩阻扭矩修正方法

提出一种井眼轨迹控制质量整体评估方法,用于修正钻前预测摩阻扭矩,以实现钻井施工难度合理评估。分析实钻井眼轨迹与设计井眼轨道的空间几何关系,提出局部井段空间最近距离扭转行程波动幅度和扭转角度的概念,分别以距离波动幅度和近似扭转角为评估标准,建立基于空间最近距离扭转行程波动幅度的局部和全井段相似性评估模型。实例研究分析大斜度井实钻井眼轨迹相对于设计井眼轨道的局部和全井段相似性系数变化规律,并计算实钻井眼轨迹摩阻相对于设计井眼轨道的偏差,提出钻前预测摩阻扭矩的修正方法,为钻前合理预测摩阻扭矩提供一种技术手段。     

长水平段水平井钻井技术在中江气田的应用

为动用川西中江气层储量及验证气藏地震预测模式,在中江-回龙构造向西倾末端部署了一个2口长水平段水平井的井组。结合2口水平井相同的井身结构、不同的造斜点井眼尺寸等情况,采用井眼轨迹控制技术、优化钻井参数和钻具组合、优选钻井液体系等技术措施,成功钻达目的层并顺利完钻。本井组的顺利施工,为今后在川西中江气田的长水平段水平井钻进及气藏开发积累了实钻经验,并具有一定的指导意义。     

井斜计算技术的编程实现及应用研究

当前井斜计算技术在石油固井、测井及地质研究中有着非常广泛应用。本文使用成熟的井斜计算方法,成功地利用井斜数据在自主研发的WPF三维图形软件平台上实现了斜井轨迹的三维可视化、斜井轨迹在平面上的投影显示、沿井轨迹方向的剖面显示以及各种数据在测深与垂深之间的准确转化等功能,切实为油田研究人员提供真实可靠的斜井轨迹及强大的辅助研究功能,为地质研究、油田增产带来切实的效益。     

井斜计算技术的编程实现及应用研究

当前井斜计算技术在石油固井、测井及地质研究中有着非常广泛应用.本文使用成熟的井斜计算方法,成功地利用井斜数据在自主研发的WPF三维图形软件平台上实现了斜井轨迹的三维可视化、斜井轨迹在平面上的投影显示、沿井轨迹方向的剖面显示以及各种数据在测深与垂深之间的准确转化等功能,切实为油田研究人员提供真实可靠的斜井轨迹及强大的辅助研究功能,为地质研究、油田增产带来切实的效益.     

水平段钻进井眼轨迹的预测方法

江苏油田断块小、油层薄,在水平段钻进中轨迹极易出层,井底钻头的实钻位置要根据钻进情况预测,导致实钻轨迹往往与预测值存在误差,增加轨迹控制难度。在统计分析已钻井水平段轨迹的基础上,建立水平段实钻轨迹模型,并应用该模型分析不同井斜角对水平段轨迹出层和入层的影响规律,从而精确控制轨迹、提高储层钻遇率。在花页AHF中的成功应用表明该方法可有效指导水平井水平段轨迹挖制,储层钻遇率达100%。     

元素录井技术在页岩气井地质导向中的应用——以长宁区块L209H25-1井为例

地质导向技术能有效提升水平井目的储层的钻遇率,在长宁区块的页岩气开发中被普遍应用.以长宁区块L209H25-1井为例,引入元素录井资料作为地质导向依据,通过该井的钻前地质设计学习,地质导向中的入窗点的卡取和水平段的轨迹控制,详细探讨元素录井在页岩气井地质导向中的应用方法.研究表明:利用地层元素分析资料进行精细地层对比与...     

水平井裸眼筛管分段完井工艺典型应用

水平井井眼在油层中穿行往往出现钻遇油气显示差油层或疑似水层的情况,采用基于分段封隔器及酸洗胀封一体化工具的水平井筛管分段完井工艺可以基本满足这类情况的生产要求。以A井和B井为例介绍水平井筛管分段完井工艺的现场应用情况。A井根据随钻数据分析得到井眼轨迹在同一油层存在不同油气显示段的情况,通过实施筛管分段工艺实现水平段具备完成裸眼防砂和砾石充填两套完井工艺的条件;B井针对井眼轨迹末端进入异质层(如泥层、疑似水层等)的问题,通过筛管分段工艺和管内封堵技术实现封堵水平段底部异质层。目前,两口井完井工艺均成功实施,效果验证有待进一步跟踪。     

四旋翼无人机高度控制——基于CNF与自适应非光滑控制

针对受限环境下四旋翼无人飞行器在参数不确定及外部扰动影响下的高性能高度控制问题,设计一种基于复合非线性反馈（CNF）和自适应非光滑轨迹跟踪控制的高度控制方法。通过四旋翼无人飞行器的垂直通道动力学模型分析和变换,将高度轨迹规划问题转换为输入受限的线性系统控制问题,设计CNF控制器实现轨迹生成;建立参数不确定及外部扰动影响下的垂直通道动力学模型,设计一种自适应非光滑轨迹跟踪控制器,并理论证明了闭环系统稳定性。最后,通过仿真实验验证所提出方法的有效性。结果表明,所设计方法能够有效提高参数不确定及外部扰动下的高度控制品质,且简单实用。     

机器人轨迹规划与控制实验平台

机器人的轨迹规划和控制是机器人工程专业学生的必备知识,为此设计了一种平面二自由度的机器人实验平台。机械系统采用具有普适性的五连杆结构,控制系统采用基于总线方式的"计算机+控制器+驱动器"的开放式分布结构。基于该实验平台可以进行机器人的运动学、驱动控制、轨迹规划及软件测试实验,能够提高学生对机器人的理论分析、轨迹规划与控制的设计和创新能力。     

固井虚拟仿真平台的设计与实现

针对难以深入工程现场开展固井实践教学的难题，设计和实现了一套固井虚拟仿真平台。该平台包括固井理论、固井设备与工具、固井工艺仿真训练、固井工程设计与模拟4个主功能模块、12个子功能模块。模块内容紧密结合工程实践且共享、更新方便。依托该平台设计了固井虚拟仿真教学过程，该过程突出学生的主体地位，以学生的自主学习、自主训练和自主设计为主，教师在过程中起引导作用，培养学生的学习能力、操作实践能力和自主设计及创新能力。该平台的应用将提高固井实践教学效果和教学质量，助推石油工程高素质专业人才培养。     

基于凸轮机构的S轨迹环形赛道无碳小车设计

为提高10桩环形赛道无碳小车转向运动的连续性和平稳性,该文提出一种设计方法：首先,通过预设行走轨迹特征点拟合曲率连续的闭合理想轨迹曲线,对轨迹曲线等间距离散取点,分别计算轨迹曲线的曲率矩阵、转向角矩阵、推杆推程矩阵;然后,建立推杆推程与凸轮转角间的对应关系,使用MATLAB软件生成凸轮轮廓曲线,由此设计动力传动系统、凸轮推杆转向机构和转向微调机构;最后,基于设计方案对加工制作小车,进行实际行走验证。经验证,小车最大绕桩个数23个,最大有效行走距离约22 m。     

“小学数学”四导教学模式探究

“小学数学”四导教学模式包括四个教学环节：迁移导思一探究导学一回顾导法一应用导省。它强调学生的自主学习活动是课堂教学的主线，教师的引导活动是课堂教学的辅线。主、辅线齐头井进，互相交叉。共同勾勒学生发展提高的轨迹。演绎高效课堂的精彩。     

基于V-REP的机器人仿真实验系统及教学

机器人设计需要采用"设计—仿真—优化"的过程,因此仿真技术是机器人工程专业本科生必须掌握的技能。该文基于V-REP仿真软件设计了一套6自由度通用工业机器人仿真实验系统。首先建立了机器人的V-REP模型,进行系统动力学参数设置,然后与MATLAB的轨迹规划算法进行联合仿真和验证。开展了学生线上实验教学和探索,可替补实验室的现场实验。仿真实验系统可以进行机器人的运动学、动力学和轨迹规划算法的仿真实验,能够提高学生的机器人理论分析和设计能力。     

基于Roboguide的工业机器人工作站设计与仿真北大核心

结合新工科建设和仿真分析课程教学需求,根据不同应用场景对工业机器人多功能的需求,针对其轨迹规划和生产协调难的问题,设计了能在一个工作平台上完成搬运、码垛、轨迹规划、装配、快换工具等功能的工业机器人工作站。利用Roboguide软件构建多功能机器人工作站,采用五次多项式进行轨迹规划,对工作站进行仿真分析,对不合理之处进行优化。仿真结果表明,工作站布局与功能模块设计的合理性,能提高工业机器人的使用效率。工作站虚拟设计与实验仿真激发学生学以致用的兴趣,弥补理论学习与工程实践的认知差距,增强学生对所学知识的理解、掌握和综合运用能力。     

基于LM算法的机械臂轨迹规划研究

针对提高多关节机械臂轨迹规划精准率和效率的问题,利用Peter Corke开发的robotics-toolbox工具箱在MATLAB上进行机械臂的运动学建模,并设计了一种轨迹规划算法。该算法依托于LM算法,结合逆运动学获取关节角序列位置,在对应相关轨迹的同时,确保关节角速度和加速度曲线连续且光滑。研究结果表明,通过该算法不但可以得到相对稳定的运动曲线,其迭代速度相比传统的梯度下降法,在拟合离散点过程中具有更快的迭代速度。     

基于专业需求的“地球物理测井”课程设计

地球物理测井探测方法多样,能够提供十分丰富的岩石物理、化学、井身几何参数等资料,被广泛应用于油气资源和固体矿产。所以地球物理学、石油工程、资源勘查、煤及煤层气工程、海洋地质与资源等专业的培养方案中都包含有＂地球物理测井＂课程。由于测井涉及方法太多,不可能在有限的课时中全部予以讲解,所以我们必须根据各个专业本身的特点,设计相应的教学内容和教学方法,以便提高教学效率,获得更好的教学效果。     

基于轨迹交叉理论的高校实验室安全管理研究

在目前的高校实验室安全管理研究中,对事故事件的数据进行轨迹分析的轨迹交叉理论是应对实验室安全时间的主要手段。然而,现有研究鲜有将危险源识别和风险链挖掘与轨迹交叉理论相综合。基于此,在致灾危险源风险链的挖掘研究的基础上,深入剖析了轨迹交叉理论在高校实验室安全管理的交互影响,并以之为理论基础,设计了事故交叉模型及安全管理模型。模型旨在从根源上降低甚至杜绝实验室不安因素的滋生及发展,提高实验室应对突发事件的反应及处理能力,增强日常管理效能。     

基于多模式轨迹和车速自适应的变道超车规划

针对智能汽车变道超车规划中轨迹模式和速度策略单一的问题,提出一种安全高效、多模式轨迹和车速自适应的变道超车规划方案。通过建立可调参数的三段式变道超车模型,利用五次多项式设计变道轨迹拟合算法,以安全性为要求设计侧翻约束和碰撞约束边缘条件。基于多目标优化函数进行多模式轨迹优化,得到不同模式变道轨迹的解集空间,并基于超车阶段的时间进行速度自适应规划。通过MATLAB/Simulink构建仿真测试试验,结果表明该方案在全速域,满足安全条件约束下,能输出3种模式(效率模式、舒适模式和综合模式)的变道超车轨迹,输出的轨迹特性稳定,在两车相对速度较小时自适应速度规划能够有效提升超车效率。