本实用新型专利技术公开了一种基于转盘电机设置有码盘的角度精确定位的检测系统，包括驱动系统、检测装置和钻具组合，检测装置包括MWD系统压力信号传感器（16）、工具面解码器（11）、动态工具面控制器（14）、伺服和制动系统（12）、角度信号传感器（10）和角度信号处理器（13），驱动系统包括转盘（7）、转盘电机（8）和码盘装置（9），钻具组合包括钻头（1）、弯曲式造斜动力钻具（2）、随钻测量系统（3）、钻杆（4）和钻台（6）。本实用新型专利技术实时检测工具面角反馈的角度信息，通过动态工具面控制器的控制，精确定位电机的转动角度，避免了调整过程中出现井下工具面漂移的现象。
【技术实现步骤摘要】
技术涉及一种井下工具面角度精确定位系统，特别是一种基于转盘电机设置有码盘的角度精确定位的检测系统。
技术介绍
在常规钻井作业过程中，直井段和稳斜段通常采用顶驱或转盘方式旋转钻进，导向钻井段若采用井下弯角式造斜动力钻具，则通常使用滑动钻井方式，在泵排量调整、地层岩性变化、动力钻具磨损等条件下，容易产生钻具工具面漂移，导致井眼轨迹控制失败等问题。面对这一情况，通常的做法是在井下工具面漂移后，采用停钻、上提钻具的方法重新设定工具面，而这将影响作业时效。同时，在常规导向钻具滑动钻进过程中，因钻具不能旋转，导致施加钻压滞后、井眼净化困难，易引起作业效率低、工序复杂等问题。因此，急需一种可以实现井下定向动力钻具工具面的动态控制方法。
技术实现思路
本技术的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种基于转盘电机设置有码盘的角度精确定位的检测系统。本技术的目的通过以下技术方案来实现:一种基于转盘电机设置有码盘的角度精确定位的检测系统，包括转盘驱动系统、检测装置和钻具组合；所述的检测装置包括MWD系统压力信号传感器、工具面解码器、动态工具面控制器、伺服和制动系统、角度信号传感器和角度信号处理器，MWD系统压力信号传感器的输出与工具面解码器相连，工具面解码器的输出与动态工具面控制器的一路输入连接，动态工具面控制器的输出与伺服和制动系统相连，伺服和制动系统与转盘连接，角度信号传感器的输出与角度信号处理器相连，角度信号处理器的输出与动态工具面控制器的另一路输入连接；所述的转盘驱动系统包括转盘、转盘电机和码盘装置，转盘安装在钻台中部，转盘和转盘电机相连，转盘电机上安装有码盘装置；所述的钻具组合包括钻头、弯曲式造斜动力钻具、随钻测量系统、钻杆、防喷器、钻台、方钻杆、水龙头和立管，钻头连接弯角式造斜动力钻具，弯角式造斜动力钻具与随钻测量系统相连，随钻测量系统连接钻杆，钻杆上方连接方钻杆，方钻杆穿过转盘，上端与水龙头连接，水龙头上端连接立管，立管上设有MWD系统压力信号传感器。所述的码盘装置包括圆形盘体和传感器，圆形盘体通过与其偏心的轴孔安装在转盘电机的转轴上，传感器设置在圆形盘体的表面外侧，所述的传感器通过信号处理系统与动态工具面控制器相连。所述的防喷器安装在钻台下底面上方，钻杆套装穿过防喷器中部。本技术的优点在于:采用的码盘装置能自动计算出电机转轴的转动角度，计算精确、精度高、抗震性能好，且易于加工，成本低；节约定向钻井造斜成本，提高钻井效率，缩短钻井周期，能有效减少井下事故的发生；通过动态工具面控制器实现井下定向动力钻具工具面的动态控制，在钻具工具面发生漂移时，可实时地操作动态工具面控制器，调整钻具工具面，避免设备停钻、上提钻具，从而减少设备损耗，大幅节省人力物力，同时大大减少井下事故的发生。【附图说明】图1为本技术的结构示意图；图中，1-钻头，2-弯曲式造斜动力钻具，3-随钻测量系统，4-钻杆，5-防喷器，6-钻台，7-转盘，8-转盘电机，9-码盘装置，10-角度信号传感器，11-工具面解码器，12-伺服和制动系统，13-角度信号处理系统，14-动态工具面控制器，15-立管，16-MWD系统压力信号传感器，17-方钻杆，18-水龙头。【具体实施方式】下面结合附图对本技术做进一步的描述，本技术的保护范围不局限于以下所述:如图1所示，一种基于转盘电机设置有码盘的角度精确定位的检测系统，包括转盘驱动系统、检测装置和钻具组合；所述的检测装置包括MWD系统压力信号传感器16、工具面解码器11、动态工具面控制器14、伺服和制动系统12、角度信号传感器10和角度信号处理器13，MWD系统压力信号传感器16的输出与工具面解码器11相连，工具面解码器11的输出与动态工具面控制器14的一路输入连接，动态工具面控制器14的输出与伺服和制动系统12相连，伺服和制动系统12与转盘7连接，角度信号传感器10的输出与角度信号处理器13相连，角度信号处理器13的输出与动态工具面控制器14的另一路输入连接，所述的转盘驱动系统包括转盘7、转盘电机8和码盘装置9，转盘7安装在钻台6中部，转盘7和转盘电机8相连，转盘电机8上安装有码盘装置9 ;所述的钻具组合包括钻头1、弯曲式造斜动力钻具2、随钻测量系统3、钻杆4、防喷器5、钻台6、方钻杆17、水龙头18和立管15，在本实施例中，所述的防喷器5安装在钻台6下底面上方，钻杆4套装穿过防喷器5中部，钻头I连接弯角式造斜动力钻具2，弯角式造斜动力钻具2与随钻测量系统3相连，随钻测量系统3连接钻杆4，钻杆4上方连接方钻杆17，方钻杆17穿过转盘7，上端与水龙头18连接，水龙头18上端连接立管15，立管15上设有MWD系统压力信号传感器16，在本实施例中，码盘装置9包括圆形盘体和传感器，圆形盘体通过与其偏心的轴孔安装在转盘电机8的转轴上，传感器设置在圆形盘体的表面外侧，所述的传感器通过信号处理系统与动态工具面控制器14相连。本技术的具体工作原理为:(I)钻井系统中的MWD系统压力信号传感器16采集井下MWD信号，并将采集到的井下MWD信号传送到工具解码系统11，工具面解码器11根据接收到的井下MWD信号，求解出井下工具面信息，并将井下工具面信息传递给动态工具面控制器14 ；(2)动态工具面控制器14将接收到的井下工具面信息进行解码，并进行逻辑判断，判断是否超出动态工具面控制器14中设定的阈值；如果不超出设定阈值，当前第1页1 2 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种基于转盘电机设置有码盘的角度精确定位的检测系统，其特征在于：它包括转盘驱动系统、检测装置和钻具组合；所述的检测装置包括MWD系统压力信号传感器（16）、工具面解码器（11）、动态工具面控制器（14）、伺服和制动系统（12）、角度信号传感器（10）和角度信号处理器（13），MWD系统压力信号传感器（16）的输出与工具面解码器（11）相连，工具面解码器（11）的输出与动态工具面控制器（14）的一路输入连接，动态工具面控制器（14）的输出与伺服和制动系统（12）相连，伺服和制动系统（12）与转盘（7）连接，角度信号传感器（10）的输出与角度信号处理器（13）相连，角度信号处理器（13）的输出与动态工具面控制器（14）的另一路输入连接；所述的驱动系统为转盘驱动系统，所述的转盘驱动系统包括转盘（7）、转盘电机（8）和码盘装置（9），转盘（7）安装在钻台（6）中部，转盘（7）和转盘电机（8）相连，转盘电机（8）上安装有码盘装置（9）；所述的钻具组合包括钻头（1）、弯曲式造斜动力钻具（2）、随钻测量系统（3）、钻杆（4）、防喷器（5）、钻台（6）、方钻杆（17）、水龙头（18）和立管（15）， 钻头（1）连接弯角式造斜动力钻具（2），弯角式造斜动力钻具（2）与随钻测量系统（3）相连，随钻测量系统（3）连接钻杆（4），钻杆（4）上方连接方钻杆（17），方钻杆（17）穿过转盘（7），上端与水龙头（18）连接，水龙头（18）上端连接立管（15），立管（15）上设有MWD系统压力信号传感器（16）。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：王江阳，李汉兴，武广瑷，邓果，魏仕海，于东奎，
申请(专利权)人：四川宏华电气有限责任公司，
类型：新型
国别省市：四川;51
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