[發明專利]一種鉆具接頭激光定位系統及控制方法

有效

• 申請號: 202010762038.8
• 申請日: 2020-07-31
• 公開（公告）號: CN112033353B
• 公開（公告）日: 2022-04-12
• 發明（設計）人: 嚴峰;朱賀昱;郭勇;李亞琦;鄒劍英
• 申請（專利權）人: 北京捷杰西石油設備有限公司
• 主分類號: G01C3/20
• 分類號: G01C3/20
• 代理公司: 北京易捷勝知識產權代理事務所(普通合伙) 11613
• 代理人: 齊勝杰

1.一種鉆具接頭激光定位控制方法，其特征在于，包括如下步驟；

S1、控制裝置接收啟動指令后，控制電機運轉，獲取第一夾角θ₀信息和根據編碼器輸出的信息獲取的第二夾角Δθ信息，所述第一夾角θ₀為激光發射裝置發出的照射在鉆具上的第一光線與所述激光發射裝置所處水平面之間的角度，所述第二夾角Δθ為所述第一光線與所述激光發射裝置發出的照射在鉆具的接頭的第二光線之間的角度；

S2、所述控制裝置根據步驟S1中所述第一夾角θ₀、所述第二夾角Δθ，預先已知的激光器安裝高度h、預先已知的第一光線照射在鉆具上的第一光線距離鉆臺面的高度h₀、預先已知的激光器安裝位置與鉆臺井口中心水平距離m和預先已知的偏移量Δh獲取鉆具的接頭與鉆臺面的實際垂直距離h₁。

2.根據權利要求1所述的鉆具接頭激光定位控制方法，其特征在于，

所述S2包括如下步驟：

S21、所述控制裝置根據所述S1中所述第一夾角θ₀、所述第二夾角Δθ和預先已知的激光器安裝高度h、預先已知第一光線照射在鉆具上的第一光線距離鉆臺面的高度h₀、預先已知的激光器安裝位置與鉆臺井口中心水平距離m獲取所述鉆具的接頭與鉆臺面的預估垂直距離h₁′；

S22、所述控制裝置根據所述S1中所述第一夾角θ₀、所述第二夾角Δθ，所述S21中的所述鉆具的接頭與鉆臺面的預估垂直距離h₁′和預設的偏移量Δh，采用公式(1)獲取所述鉆具的接頭與鉆臺面的實際垂直距離h₁；

h₁＝h₁′-Δh (1)。

3.根據權利要求2所述的鉆具接頭激光定位控制方法，其特征在于，

所述S1包括：

根據預先已知的激光器安裝高度h、為預先已知第一光線照射在鉆具上的第一光線距離鉆臺面的高度h₀和預先已知的激光器安裝位置與鉆臺井口中心水平距離m，采用公式(2)獲取所述第一夾角θ₀信息；

4.根據權利要求3所述的鉆具接頭激光定位控制方法，其特征在于，

所述S1包括：

所述控制裝置接收編碼器輸出的脈沖信息；

根據所述脈沖信息，采用公式(3)獲取所述第二夾角Δθ信息；

其中，N_per為編碼器單圈脈沖數，N_C為編碼器跟隨電機旋轉時變化的脈沖數。

5.根據權利要求4所述的鉆具接頭激光定位控制方法，其特征在于，

所述S21包括：

根據公式(4)獲取所述鉆具的接頭與鉆臺面的預估垂直距離h₁′；

h₁′＝h-m*tan(θ₀-Δθ) (4)。

6.根據權利要求5所述的鉆具接頭激光定位控制方法，其特征在于，

所述S22包括：

根據公式(5)獲取所述偏移量Δh；

Δh＝z*k*tan(θ₀-Δθ) (5)

其中，z為預先已知的司鉆房玻璃厚度，k為偏移系數。

7.根據權利要求6所述的鉆具接頭激光定位控制方法，其特征在于，

根據公式(6)獲取所述偏移系數k；

其中，Δh₁、Δh₂、Δh₃……Δh_n為預先試驗測試得到的n組偏移量，θ₁、θ₂、θ₃......θ_n為每組試驗測試得到的偏移量對應的入射角即光線與水平面的夾角。