[发明专利]一种钻机角度精确定位检测和控制系统

摘要

本发明公开了一种钻机角度精确定位检测和控制系统，它包括驱动系统、检测装置和与驱动系统相对应的执行机构，其中，驱动系统包括顶驱驱动系统或转盘驱动系统。本发明的有益效果是：本发明采用的角度检测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；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。

主权项

一种钻机角度精确定位检测和控制系统，其特征在于：它包括驱动系统、检测装置和与驱动系统相对应的执行机构；所述的检测装置包括MWD系统压力信号传感器（15）、工具面解码器（10）、动态工具面控制器（13）、伺服和制动系统（11）、角度检测装置和角度信号处理器（12），MWD系统压力信号传感器（15）的输出与工具面解码器（10）相连，工具面解码器（10）的输出与动态工具面控制器（13）的一路输入连接，动态工具面控制器（13）的输出与伺服和制动系统（11）相连，伺服和制动系统（11）与驱动系统连接，角度检测装置的输出与角度信号处理器（12）相连，角度信号处理器（12）的输出与动态工具面控制器（13）的另一路输入连接；所述的驱动系统包括顶驱驱动系统或转盘驱动系统；所述的顶驱驱动系统包括顶驱（7）和顶驱电机（8），顶驱电机（8）安装在顶驱（7）上，顶驱电机（8）的主轴和顶驱（7）的主轴同轴相连，顶驱电机（8）上安装有角度检测装置，与顶驱驱动系统相对应的执行机构包括钻头（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）和立管（14），钻头（1）连接弯曲式造斜动力钻具（2），弯曲式造斜动力钻具（2）连接随钻测量系统（3），随钻测量系统（3）连接钻杆（4），钻杆（4）上端穿过钻台（6），顶部连接顶驱（7），顶驱（7）与立管（14）连接，立管（14）上设有MWD系统压力信号传感器（15）；所述的转盘驱动系统包括转盘（16）和转盘电机（17），转盘（16）与转盘电机（17）相连，转盘（16）上安装有角度检测装置；与转盘驱动系统相对应的执行机构包括钻头（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（18）、水龙头（19）和立管（14），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（18），方钻杆（18）穿过安装在转台（6）中部的转盘（16），上端与水龙头（19）连接，水龙头（19）上端连接立管（14），立管（14）上安装有MWD系统压力信号传感器（15）。