CN117072064A - 一种用于深孔钻机的射流智能纠偏控制系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于地下工程钻进领域，提供了一种用于深孔钻机的射流智能纠偏控制系统及方法。其中，该射流智能纠偏控制系统包括：钻头感知模块、纠偏决策模块和角度调整模块；钻头感知模块用于实时获取钻头破岩断面各部位所受到的反力，得到钻进力‑时间曲线，进而匹配不同时间钻进力和钻头破岩断面位置的对应关系；纠偏决策模块用于计算得到钻进偏转因子，再根据钻进偏转因子与偏转阈值的比较结果来判断钻头是否存在偏转趋势；角度调整模块用于根据钻头偏转趋势判断结果调节水射流束的出射角度，直至钻头无偏转趋势，最终实现沿预定方向长距离准直钻进。其能根据强度差异实时进行钻孔纠偏的智能控制，解决深孔钻机钻孔偏斜问题，提升长距离钻孔精度。
Description
技术领域
本发明属于地下工程钻进领域，尤其涉及一种用于深孔钻机的射流智能纠偏控制系统及方法。
背景技术
本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。
由于钻孔沿线的地层环境不均一，存在复合地层、交替地层等复杂环境，这样使得在进行深孔钻进时，钻头破岩断面岩石强度差异较大，从而影响钻头的受力的均匀性，容易发生偏移现象，最终由于偏移累积而导致钻孔倾斜度过大，甚至发生偏离预定钻进轨迹的问题。
发明人发现，目前的技术方案是通过返回纠偏孔、填充偏斜孔等工序来解决偏离预定钻进轨迹的问题，但是上述施工程序复杂繁琐，且极大影响工程施工进度，增加施工成本。
发明内容
为了解决上述背景技术中存在的技术问题，本发明提供一种用于深孔钻机的射流智能纠偏控制系统及方法，其能够实时获取钻头破岩断面岩石强度均匀情况，并能根据强度差异实时进行钻孔纠偏的智能控制，对解决深孔钻机钻孔偏斜问题，提升长距离钻孔精度，保证深孔施工高效安全作业十分必要。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
本发明的第一个方面提供了一种用于深孔钻机的射流智能纠偏控制系统。
一种用于深孔钻机的射流智能纠偏控制系统，包括：钻头感知模块、纠偏决策模块和角度调整模块；
所述钻头感知模块用于实时获取钻头破岩断面各部位所受到的反力，得到钻进力-时间曲线，进而匹配不同时间钻进力和钻头破岩断面位置的对应关系；
所述纠偏决策模块用于根据钻进力-时间曲线，获得钻头旋转一圈过程中的钻进力最大值和最小值，计算得到钻进偏转因子，再根据钻进偏转因子与偏转阈值的比较结果来判断钻头是否存在偏转趋势；
所述角度调整模块用于根据所述纠偏决策模块输出的钻头偏转趋势判断结果，来调节水射流束的出射角度，直至钻头无偏转趋势，最终实现沿预定方向长距离准直钻进。
作为一种实施方式，所述钻头感知模块包括在钻头周向布置的若干力传感器，用于实时测量钻头破岩断面各部位的钻进压力值，对比钻头旋转一圈测得的各钻进压力值大小，筛选出钻进压力最大值和最小值，根据钻进力-时间曲线确定钻进压力最大值和最小值所对应的钻头破岩断面位置。
作为一种实施方式，在所述纠偏决策模块中，判断钻头是否存在偏转趋势的过程为：
取钻进压力最大值和钻进压力最小值之差为偏转因子；
将钻头偏转因子与预先设定的偏转阈值比较，若前者小于或等于后者，则判断钻头不存在偏转的趋势；
若前者大于后者，则判断钻头存在向岩石强度较弱的一方偏转的趋势。
作为一种实施方式，在所述角度调整模块中，调节水射流系统中水射流喷头的偏转角度的过程为：
当判断钻头不存在偏转的趋势时，水射流沿钻头中心出射，辅助钻头快速钻进；
当判断钻头存在向岩石强度较弱的一方偏转的趋势时，调节水射流喷射角度至钻头断面测得钻进压力最大值所对应的位置，进行水射流切割弱化该位置处的岩石强度。
作为一种实施方式，在所述钻头感知模块中，通过钻进力-时间曲线匹配不同时间钻进力和钻头破岩断面位置的过程为：
通过在钻杆上布置绝对值编码器，标记钻头初始钻进位置；
在钻头实时钻进的过程中，实时获得钻进压力所对应的钻头破岩断面位置。
本发明的第二个方面提供了一种用于深孔钻机的射流智能纠偏控制方法。
一种用于深孔钻机的射流智能纠偏控制方法，包括：
实时获取钻头破岩断面各部位所受到的反力，得到钻进力-时间曲线，进而匹配不同时间钻进力和钻头破岩断面位置的对应关系；
根据钻进力-时间曲线，获得钻头旋转一圈过程中的钻进力最大值和最小值，计算得到钻进偏转因子，再根据钻进偏转因子与偏转阈值的比较结果来判断钻头是否存在偏转趋势；
根据钻头偏转趋势判断结果，调节水射流束的出射角度，直至钻头无偏转趋势，最终实现沿预定方向长距离准直钻进。
作为一种实施方式，判断钻头是否存在偏转趋势的过程为：
取钻进压力最大值和钻进压力最小值之差为偏转因子；
将钻头偏转因子与预先设定的偏转阈值比较，若前者小于或等于后者，则判断钻头不存在偏转的趋势；
若前者大于后者，则判断钻头存在向岩石强度较弱的一方偏转的趋势。
作为一种实施方式，调节水射流系统中水射流喷头的偏转角度的过程为：
当判断钻头不存在偏转的趋势时，水射流沿钻头中心出射，辅助钻头快速钻进；
当判断钻头存在向岩石强度较弱的一方偏转的趋势时，调节水射流喷射角度至钻头断面测得钻进压力最大值所对应的位置，进行水射流切割弱化该位置处的岩石强度。
作为一种实施方式，通过钻进力-时间曲线匹配不同时间钻进力和钻头破岩断面位置的过程为：
通过在钻杆上布置绝对值编码器，标记钻头初始钻进位置；
在钻头实时钻进的过程中，实时获得钻进压力所对应的钻头破岩断面位置。
本发明的第三个方面提供了一种计算机可读存储介质。
一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如上述所述的用于深孔钻机的射流智能纠偏控制方法中的步骤。
本发明的有益效果是：
(1)本发明的水射流辅助纠偏智能控制系统，通过钻头感知模块实时获取钻头破岩断面各位置的钻进力大小，并通过对比决策判断钻头破岩断面岩石强度是否均匀，进而推断钻头是否存在偏转的趋势；同时通过水射流角度调整模块实时调节水射流出射角度，减小钻头破岩断面岩石强度差异性，保证钻头沿预定方向稳定钻进，达到实时纠偏的目的。
(2)本发明的水射流辅助纠偏智能控制系统能够根据设定的钻进方向，调节水射流出射角度，改变钻头钻进方向；该智能控制系统不需其他的辅助手段便可实现定向钻进的功能，结构简单，操作方便，极具工程实用性。本发明解决了钻机长距离钻进时由于地层环境不均匀等原因导致的钻孔偏斜的实际关键问题，为深孔钻机钻孔纠偏和定向钻进提供了切实可行的解决方案。
(3)本发明通过将高压水射流与机械钻头集成一体化，进行水射流辅助钻头耦合破岩，极大地提高了整体钻进效率，同时水射流切割弱化前方岩石后机械钻头切削破岩，岩石强度大幅降低，钻头切削齿受力得到改善，磨损程度大大降低，减少了提下钻更换钻头的时间具有很高的经济效益和工程效益。
本发明附加方面的优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
图1是本发明实施例的深孔水射流纠偏控制方法逻辑流程示意图；
图2是本发明实施例的深孔水射流纠偏控制逻辑结构示意图；
图3是本发明实施例的深孔水射流纠偏控制系统整体结构示意图；
图4是本发明实施例的进给机构结构示意图；
图5是本发明实施例的装卸杆机构结构示意图；
图6是本发明实施例的钻头结构示意图；
图7是本发明实施例的水射流辅助定向钻进示意图。
其中：1.履带底盘，2.钻机车架，3.升降机构，4.进给架，5.动力机构，6.动力头，7.卸扣器，8.夹持器，9.钻杆，10.钻头，11.高压泵组，12.高压输水管，13.运输小车，14.装杆箱，15.钻孔壁，16.水射流角度调整装置，17.水射流喷头；101.钻头体，102.切削齿，103.出水孔。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
参照图1和图2，在一个或多个实施例中，用于深孔钻机的射流智能纠偏控制系统，其具体包括如下模块：钻头感知模块、纠偏决策模块和角度调整模块。
在本实施例中，所述钻头感知模块用于实时获取钻头破岩断面各部位所受到的反力，得到钻进力-时间曲线，进而匹配不同时间钻进力和钻头破岩断面位置的对应关系；
在具体实施过程中，所述钻头感知模块包括在钻头10周向布置的若干力传感器，用于实时测量钻头破岩断面各部位的钻进压力值Fi，对比钻头旋转一圈测得的各钻进压力值大小，筛选出钻进压力最大值和最小值，分别定义为Fmax和Fmin。根据钻进力-时间曲线确定钻进压力最大值和最小值所对应的钻头破岩断面位置。测量得到Fmax所对应的断面位置处岩石强度最大，而测量得到Fmin所对应的断面位置处岩石强度最小。
钻机动力头6采用伺服控制，并在钻杆9上布置绝对值编码器，标记钻头10初始钻进位置后，可实时获得传感器测量的钻进压力Fi所对应的钻头破岩断面位置，实现钻进压力值Fi与钻头破岩断面位置实时对应。
在具体实施过程中，所述纠偏决策模块用于根据钻进力-时间曲线，获得钻头旋转一圈过程中的钻进力最大值和最小值，计算得到钻进偏转因子，再根据钻进偏转因子与偏转阈值的比较结果来判断钻头是否存在偏转趋势。
其中，在所述纠偏决策模块中，判断钻头是否存在偏转趋势的过程为：
取钻进压力最大值和钻进压力最小值之差为偏转因子，记为ΔF，即ΔF＝Fmax-Fmin；
将钻头偏转因子与预先设定的偏转阈值比较，若前者小于或等于后者，则判断钻头不存在偏转的趋势；
若前者大于后者，则判断钻头存在向岩石强度较弱的一方偏转的趋势。
具体地，将钻头10的偏转因子ΔF与预先设定的偏转阈值ΔF0比较，若ΔF≤ΔF0，则判断钻头破岩断面岩石强度相对均一，不存在偏转的趋势；
若ΔF＞ΔF0，钻头10不同切削位置钻进力相差较大，则判断钻头破岩断面存在岩石强度相差较大的现象，此时钻进极易造成钻头10在岩石强度弱的位置钻进的快，而岩石强度高的部位钻进较慢，存在向岩石强度较弱的一方偏转的趋势。
在具体实施过程中，所述角度调整模块用于根据所述纠偏决策模块输出的钻头偏转趋势判断结果，来调节水射流束的出射角度，直至钻头无偏转趋势，最终实现沿预定方向长距离准直钻进。
其中，在所述角度调整模块中，调节水射流系统中水射流喷头的偏转角度的过程为：
当判断钻头不存在偏转的趋势时，水射流沿钻头中心出射，辅助钻头快速钻进；
当判断钻头存在向岩石强度较弱的一方偏转的趋势时，调节水射流喷射角度至钻头断面测得钻进压力最大值所对应的位置，进行水射流切割弱化该位置处的岩石强度。
在水射流切割破岩作用下，岩石强度大的部分被逐渐削弱，同时对应该部分所测得的钻进力Fmax开始逐渐减小。随着该钻进压力值减小，会出现两种情况：
一是ΔF逐渐减小，直至减小至ΔF≤ΔF0时，说明该位置处的岩石强度被弱化至预期效果，不再存在钻头破岩断面岩石强度差值大引起钻头偏转的可能，此时通过水射流角度调整模块16调节水射流喷射角度至沿钻头10中心出射；
二是Fmax减小至小于另一钻进压力值Fn，此时Fn变成钻头10转动一圈的最大钻进力，岩石强度最大的位置也变为Fn所对应钻头破岩断面位置，此时通过水射流角度调整模块16调节水射流喷射角度至钻头断面测得Fn所对应的位置，进行此位置处的岩石强度弱化。随着钻头10不断钻进，智能控制系统重复上述测量→判断→调节角度→测量的循环步骤，实现沿预定方向长距离准直钻进。
根据图2，钻头感知模块、纠偏决策模块和角度调整模块均与处理器相连，所述处理器还与显示器相连。显示器用来显示钻机运行参数、工作视频和钻进数据，人工通过显示器能够进行信息查看和参数设置。
以一种深孔水射流辅助钻机为例，进行如下说明。
如图3，作为实施例的水射流钻机包括机械系统和水射流系统。机械系统由履带底盘1，钻机车架2，升降机构3，进给架4，动力机构5，动力头6，卸扣器7，夹持器8组成；水射流系统由高压泵组11，高压输水管12，运输小车13，水射流角度调整装置16和水射流喷头17组成。
履带底盘1置于钻机最下方，是钻机移动行走、转动方向的装置；钻机车架2是钻机的主体框架，用来承受钻机钻孔时的反作用力，同时连接起钻机各组成结构；升降机构3下端连接钻机车架2，上端与进给架4连接，由铰接支撑连杆和升降油缸组成，在升降油缸和连杆配合作用下实现钻机钻孔高度和角度的调整；动力机构5为钻机行走和钻孔施工提供动力。动力头6、卸扣器7和夹持器8都布置在进给架4上，如图4所示，动力头6为钻杆9提供旋转动力，带动钻头10切削破岩，卸扣器7和夹持器8与动力头6之间相互配合，实现钻杆9的自动装卸。其中钻杆9放置在装杆箱14中，如图5所示，装杆箱14一次可容纳若干根钻杆9，支持进行长距离的钻进接杆。
钻头10结构如图6所示，包括钻头体101，切削齿102和出水孔103。在钻头体101的中心开设圆形出水孔103，作为水射流出射的出口，出水孔103的大小能够支持水射流角度调整出射到钻头10的破岩全断面位置。
如图3和图7所示，高压泵组11放置在运输小车13上，可跟随钻机一同移动。高压泵组11由储水箱、增压泵、电动机和冷却风扇等组成，在电动机和增压泵的作用下，储水箱中的水被增压形成高压水射流，经高压输水管12传输至水射流喷头17，从水射流喷头17出射，经过钻头10中心的出水孔103冲击在前方岩石上。高压泵组11采用现有成熟结构。水射流喷头17在水射流角度调整装置16调节下，可完成角度的调整，实现水射流出射至钻头10破岩全断面位置。
下面结合实施例和控制系统纠偏逻辑图1，介绍水射流辅助纠偏智能控制系统工作流程：
步骤一：钻机在动力机构5的驱动下运移至施工点，开启智能控制系统，通过升降机构3调节钻头10至钻孔位，开启水射流高压泵组11，进行水射流辅助钻头10快速钻孔。
步骤二：钻头感知模块在钻头10周向布置若干力传感器，实时测量钻头10破岩断面各部位的钻进压力值Fi，对比钻头10旋转一圈测得的各Fi值大小，比选出最大值和最小值，分别定义为Fmax和Fmin；同时根据钻进力-时间曲线确定Fmax所对应的钻头破岩断面位置；
步骤三：取最大钻进压力值和最小钻进压力值之差为偏转因子，记为ΔF，即ΔF＝Fmax-Fmin；将钻头偏转因子ΔF与预先设定的偏转阈值ΔF0比较；
步骤四：纠偏决策模块对比ΔF与ΔF0之间的大小关系，判断是否满足ΔF≤ΔF0，若ΔF≤ΔF0，则水射流角度调整模块16不进行水射流喷头17角度的调整，水射流沿钻头10中心的出水孔103出射，辅助钻头快速钻进；若不满足ΔF≤ΔF0，即ΔF＞ΔF0，则通过水射流角度调整模块17调节水射流喷射角度至钻头断面测得Fmax所对应的位置，进行水射流切割弱化该位置处的岩石强度。
步骤五：当不满足ΔF≤ΔF0时，经步骤四调节弱化岩石强度后，再重复步骤二到步骤四，实现实时纠偏的目的。
此外该控制系统也具备定向钻进的功能，当到达指定位置需要沿预定钻进方向钻进时，水射流调整模块16调节水射流喷嘴17指向需要钻进的反方向，弱化岩石强度，钻头破岩断面上被水射流弱化的位置岩石强度降低，钻头切削齿102更容易破碎该处岩石，因此钻头破岩断面该部分钻齿钻进更快。如图7所示，当钻头10需要向上钻进时，水射流喷头17指向钻头破岩断面的下方，辅助破碎下方岩石，在水射流冲击作用下，下方岩石强度得到弱化，钻头10在破岩断面下方更易钻进，进而使得钻头10下方钻进快，上方钻进慢，达到向上偏转的目的。
在一个或多个实施例中，用于深孔钻机的射流智能纠偏控制方法，其具体包括如下步骤：
步骤1：实时获取钻头破岩断面各部位所受到的反力，得到钻进力-时间曲线，进而匹配不同时间钻进力和钻头破岩断面位置的对应关系。
其中，通过钻进力-时间曲线匹配不同时间钻进力和钻头破岩断面位置的过程为：
通过在钻杆上布置绝对值编码器，标记钻头初始钻进位置；
在钻头实时钻进的过程中，实时获得钻进压力所对应的钻头破岩断面位置。
步骤2：根据钻进力-时间曲线，获得钻头旋转一圈过程中的钻进力最大值和最小值，计算得到钻进偏转因子，再根据钻进偏转因子与偏转阈值的比较结果来判断钻头是否存在偏转趋势。
其中，步骤2中的判断钻头是否存在偏转趋势的过程为：
步骤2.1：取钻进压力最大值和钻进压力最小值之差为偏转因子；
步骤2.2：将钻头偏转因子与预先设定的偏转阈值比较：
若前者小于或等于后者，则判断钻头不存在偏转的趋势；
若前者大于后者，则判断钻头存在向岩石强度较弱的一方偏转的趋势。
步骤3：根据钻头偏转趋势判断结果，调节水射流束的出射角度，直至钻头无偏转趋势，最终实现沿预定方向长距离准直钻进。
在具体实施过程中，调节水射流系统中水射流喷头的偏转角度的过程为：
当判断钻头不存在偏转的趋势时，水射流沿钻头中心出射，辅助钻头快速钻进；
当判断钻头存在向岩石强度较弱的一方偏转的趋势时，调节水射流喷射角度至钻头断面测得钻进压力最大值所对应的位置，进行水射流切割弱化该位置处的岩石强度。
在一个或多个实施例中，还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如上述所述的用于深孔钻机的射流智能纠偏控制方法中的步骤。
在一个或多个实施例中，还提供了一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上述所述的用于深孔钻机的射流智能纠偏控制方法中的步骤。
本发明是参照本发明实施例的方法、设备(系统)和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种用于深孔钻机的射流智能纠偏控制系统，其特征在于，包括：钻头感知模块、纠偏决策模块和角度调整模块；
所述钻头感知模块用于实时获取钻头破岩断面各部位所受到的反力，得到钻进力-时间曲线，进而匹配不同时间钻进力和钻头破岩断面位置的对应关系；
所述纠偏决策模块用于根据钻进力-时间曲线，获得钻头旋转一圈过程中的钻进力最大值和最小值，计算得到钻进偏转因子，再根据钻进偏转因子与偏转阈值的比较结果来判断钻头是否存在偏转趋势；
所述角度调整模块用于根据所述纠偏决策模块输出的钻头偏转趋势判断结果，来调节水射流束的出射角度，直至钻头无偏转趋势，最终实现沿预定方向长距离准直钻进。
2.如权利要求1所述的用于深孔钻机的射流智能纠偏控制系统，其特征在于，所述钻头感知模块包括在钻头周向布置的若干力传感器，用于实时测量钻头破岩断面各部位的钻进压力值，对比钻头旋转一圈测得的各钻进压力值大小，筛选出钻进压力最大值和最小值，根据钻进力-时间曲线确定钻进压力最大值和最小值所对应的钻头破岩断面位置。
3.如权利要求1所述的用于深孔钻机的射流智能纠偏控制系统，其特征在于，在所述纠偏决策模块中，判断钻头是否存在偏转趋势的过程为：
取钻进压力最大值和钻进压力最小值之差为偏转因子；
将钻头偏转因子与预先设定的偏转阈值比较，若前者小于或等于后者，则判断钻头不存在偏转的趋势；
若前者大于后者，则判断钻头存在向岩石强度较弱的一方偏转的趋势。
4.如权利要求1所述的用于深孔钻机的射流智能纠偏控制系统，其特征在于，在所述角度调整模块中，调节水射流系统中水射流喷头的偏转角度的过程为：
当判断钻头不存在偏转的趋势时，水射流沿钻头中心出射，辅助钻头快速钻进；
当判断钻头存在向岩石强度较弱的一方偏转的趋势时，调节水射流喷射角度至钻头断面测得钻进压力最大值所对应的位置，进行水射流切割弱化该位置处的岩石强度。
5.如权利要求1所述的用于深孔钻机的射流智能纠偏控制系统，其特征在于，在所述钻头感知模块中，通过钻进力-时间曲线匹配不同时间钻进力和钻头破岩断面位置的过程为：
通过在钻杆上布置绝对值编码器，标记钻头初始钻进位置；
在钻头实时钻进的过程中，实时获得钻进压力所对应的钻头破岩断面位置。
6.一种用于深孔钻机的射流智能纠偏控制方法，其特征在于，包括：
实时获取钻头破岩断面各部位所受到的反力，得到钻进力-时间曲线，进而匹配不同时间钻进力和钻头破岩断面位置的对应关系；
根据钻进力-时间曲线，获得钻头旋转一圈过程中的钻进力最大值和最小值，计算得到钻进偏转因子，再根据钻进偏转因子与偏转阈值的比较结果来判断钻头是否存在偏转趋势；
根据钻头偏转趋势判断结果，调节水射流束的出射角度，直至钻头无偏转趋势，最终实现沿预定方向长距离准直钻进。
7.如权利要求6所述的用于深孔钻机的射流智能纠偏控制方法，其特征在于，判断钻头是否存在偏转趋势的过程为：
取钻进压力最大值和钻进压力最小值之差为偏转因子；
将钻头偏转因子与预先设定的偏转阈值比较，若前者小于或等于后者，则判断钻头不存在偏转的趋势；
若前者大于后者，则判断钻头存在向岩石强度较弱的一方偏转的趋势。
8.如权利要求6所述的用于深孔钻机的射流智能纠偏控制方法，其特征在于，调节水射流系统中水射流喷头的偏转角度的过程为：
当判断钻头不存在偏转的趋势时，水射流沿钻头中心出射，辅助钻头快速钻进；
当判断钻头存在向岩石强度较弱的一方偏转的趋势时，调节水射流喷射角度至钻头断面测得钻进压力最大值所对应的位置，进行水射流切割弱化该位置处的岩石强度。
9.如权利要求6所述的用于深孔钻机的射流智能纠偏控制方法，其特征在于，通过钻进力-时间曲线匹配不同时间钻进力和钻头破岩断面位置的过程为：
通过在钻杆上布置绝对值编码器，标记钻头初始钻进位置；
在钻头实时钻进的过程中，实时获得钻进压力所对应的钻头破岩断面位置。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求6-9中任一项所述的用于深孔钻机的射流智能纠偏控制方法中的步骤。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202311093182.7A CN117072064A (zh) | 2023-08-28 | 2023-08-28 | 一种用于深孔钻机的射流智能纠偏控制系统及方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202311093182.7A CN117072064A (zh) | 2023-08-28 | 2023-08-28 | 一种用于深孔钻机的射流智能纠偏控制系统及方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN117072064A true CN117072064A (zh) | 2023-11-17 |
Family
ID=88707836
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202311093182.7A Pending CN117072064A (zh) | 2023-08-28 | 2023-08-28 | 一种用于深孔钻机的射流智能纠偏控制系统及方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN117072064A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117759222A (zh) * | 2024-02-22 | 2024-03-26 | 金钻石油机械股份有限公司 | 石油钻机自动送钻控制系统 |
-
2023
- 2023-08-28 CN CN202311093182.7A patent/CN117072064A/zh active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117759222A (zh) * | 2024-02-22 | 2024-03-26 | 金钻石油机械股份有限公司 | 石油钻机自动送钻控制系统 |
| CN117759222B (zh) * | 2024-02-22 | 2024-05-07 | 金钻石油机械股份有限公司 | 石油钻机自动送钻控制系统 |
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