井下姿态信号采集与大容量存储
旋转导向钻井技术是石油行业尖端钻井技术，对井下工具姿态的精准测量与存储是捷联惯导式旋转导向钻井的关键技术之一。大量井下原始姿态信息可帮助研究人员获取钻具作业状况、研究近钻头振动规律，同时也是绘制工程参数曲线的唯一数据来源。因此，井下姿态信号采集与大容量存储系统的研制十分必要。 本文主要工作与成果如下: 1.本文以旋转导向钻井技术为应用背景，在已有的钻井工具姿态测量理论基础上提出了一种基于DSP的井下姿态信号采集与大容量存储系统的设计方案。 2.该系统以TMS320F28335作为核心控制器，优选适合于井下工作环境的芯片，并对包括时钟电路、电源电路、复位电路、信号调理电路、存储器接口电路等电路进行设计，最终完成系统的硬件集成与调试。 3.开发相应功能软件，采用模块化编程思想。编写了包括系统初始化子程序、ADC采样子程序、姿态角解算子程序、存储与读出功能子程序及一系列外围功能模块子程序。 系统通过对姿态传感器输出信号进行实时采集，并将原始数据或解算得出的姿态角数据快速存入大容量存储器中，后可将大量数据通过开发环境依次读出。 系统与TX-3S测斜仪、振动台进行模拟实验，实验结果表明系统运行可靠稳定，可实现相应功能且数据存储准确。系统最高工作温度可达125℃，存储容量达到1GB，在8通道200Hz的采样频率下，可连续采集、记录约124h的数据。 该项研究有助于获取井下大量姿态、振动数据，为获取钻具作业状况、绘制工程参数曲线、研究近钻头振动规律提供了便利条件。
石油旋转导向钻井;姿态测量;系统设计;信号采集;信号存储
西安石油大学
硕士
控制理论与控制工程
程为彬
2019
中文
TE927
2019-08-14（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）