[發(fā)明專利]一種非開挖井下導(dǎo)向系統(tǒng)

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• 申請日: 2020-01-19
• 公開（公告）號: CN111173451A
• 公開（公告）日: 2020-05-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 袁世佳
• 申請（專利權(quán)）人: 河北韶通翱達(dá)科技有限公司
• 主分類號: E21B7/04
• 分類號: E21B7/04;E21B47/024;E21B47/09;E21B47/12
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1.一種非開挖井下導(dǎo)向系統(tǒng)，其特征在于，包括人工磁場發(fā)生裝置、施工動力裝置和地面專用數(shù)據(jù)處理設(shè)備；所述施工動力裝置包括鉆機(jī)、與鉆機(jī)連接的無磁鉆鋌；所述無磁鉆鋌包括與鉆機(jī)連接的鉆桿、與鉆桿連接的螺桿馬達(dá)、與螺桿馬達(dá)連接的鉆頭、和嵌入無磁鉆鋌內(nèi)與地面專用數(shù)據(jù)處理設(shè)備連接的隨鉆探管。

人工磁場發(fā)生裝置，用于產(chǎn)生等效磁矩的磁場；

施工動力裝置，用于向預(yù)設(shè)靶位鉆進(jìn)，以及采集磁場數(shù)據(jù)、加速度數(shù)據(jù)和溫度數(shù)據(jù)，并發(fā)送給所述地面專用數(shù)據(jù)處理設(shè)備；

地面專用數(shù)據(jù)處理設(shè)備，用于根據(jù)接收到的磁場數(shù)據(jù)、加速度數(shù)據(jù)和溫度數(shù)據(jù)計算所述鉆頭的相對位置坐標(biāo)和姿態(tài)參數(shù)，根據(jù)預(yù)設(shè)靶位為鉆進(jìn)方向提供修正參數(shù)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述人工磁場發(fā)生裝置包括兩個軸向垂直的、內(nèi)插鐵芯的、由漆包線緊密纏繞的螺線管A和螺線管B、和控制螺線管A和螺線管B螺線管通斷電的控制裝置。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述人工磁場發(fā)生裝置包括在所述鉆頭與所述螺桿馬達(dá)之間設(shè)置永磁體。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述人工磁場發(fā)生裝置包括用漆包線在地面上圍成的閉合多邊形線框及與線框兩端連接的信號電源。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述人工磁場發(fā)生裝置包括設(shè)置在地面上的單線漆包線和信號發(fā)生源，單線漆包線一端插入地下，另一端連接信號電源。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述隨鉆探管包括三軸磁通門矢量磁強(qiáng)計、三軸加速度計和溫度傳感器，且均固定所述無磁鉆鋌內(nèi)。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述隨鉆探管還包括扶正器。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述地面專用處理設(shè)備包括專用數(shù)據(jù)處理儀和對應(yīng)的專用施工計算機(jī)。

所述專用數(shù)據(jù)處理儀與隨鉆探管之間用電纜連接。

所述專用數(shù)據(jù)處理儀與專用施工計算機(jī)連接通過USB232串口線連接。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述地面專用處理設(shè)備，具體用于根據(jù)所述隨鉆探管采集到的磁場數(shù)據(jù)、加速度數(shù)據(jù)和溫度數(shù)據(jù)，計算確定出鉆頭的相對位置坐標(biāo)與姿態(tài)參數(shù)，根據(jù)預(yù)設(shè)靶位為鉆進(jìn)方向提供修正參數(shù)；

其中，所述鉆頭的相對位置坐標(biāo)與姿態(tài)參數(shù)包括井斜角、方位角、工具面角、垂深坐標(biāo)、北坐標(biāo)和東坐標(biāo)。