油井電火花解堵技術(shù)及其機(jī)器人研究.pdf

1、在石油開發(fā)的過程中，由于鉆井、完井、壓裂和注水等原因引起的機(jī)械雜質(zhì)對(duì)油層的污染、地層流體中細(xì)菌的滋生、地層本身的結(jié)垢和結(jié)蠟等因素往往使油井堵塞日益嚴(yán)重，油層滲透率降低，其開采難度也越來越大。如何有效地疏通滲油通道、制造新的滲油裂縫，以提高堵塞井和低滲油井的采收率是目前世界上各石油開采國競(jìng)相研究的課題。本文在對(duì)現(xiàn)有的解堵和壓裂技術(shù)分析研究的基礎(chǔ)上，提出了采用機(jī)器人把電火花放電用的正、負(fù)工具電極送入射孔中進(jìn)行解堵造縫的新技術(shù)。
　　

2、 本文采用理論分析和實(shí)驗(yàn)研究相結(jié)合的方法，設(shè)計(jì)了機(jī)械輪式豎直管道蠕動(dòng)機(jī)器人以及絞車送進(jìn)裝置，對(duì)機(jī)器人在管道內(nèi)的行走機(jī)制以及受力狀況進(jìn)行了系統(tǒng)的分析，運(yùn)用弗朗內(nèi)特活動(dòng)坐標(biāo)系，采用運(yùn)動(dòng)學(xué)基本理論對(duì)機(jī)器人輪子進(jìn)行廣義坐標(biāo)和狹義坐標(biāo)下的速度以及運(yùn)動(dòng)軌跡的分析，對(duì)機(jī)器人關(guān)鍵部件進(jìn)行了受力分析。
　　 開發(fā)了機(jī)器人地面動(dòng)力驅(qū)動(dòng)電機(jī)限制電流的高低壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和射孔檢測(cè)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的PWM細(xì)分驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，使電機(jī)在高速運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，輸出轉(zhuǎn)矩穩(wěn)定，細(xì)分了

3、電機(jī)步距角，優(yōu)化了電機(jī)低速運(yùn)行性能。采用新型的直線電磁機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)，開發(fā)了機(jī)器人的微量進(jìn)給系統(tǒng)、電極送進(jìn)系統(tǒng)以及自適應(yīng)支撐輪制動(dòng)等系統(tǒng)，使用電渦流傳感器對(duì)油井射孔位置進(jìn)行了檢測(cè)。
　　 研究開發(fā)出了電壓型電火花解堵脈沖電源，分析研究了其工作原理及控制策略，給出了電火花解堵脈沖電源的動(dòng)態(tài)模型，通過傳遞函數(shù)能直觀的反映出電路擾動(dòng)對(duì)于輸出檢測(cè)波形的影響，實(shí)驗(yàn)表明電源具有較高的調(diào)壓精度，滿足了設(shè)計(jì)要求。
　　 對(duì)正、負(fù)電極和非導(dǎo)電陶