اصل کار سیستم هدایت مته جهت دار چیست؟

1. اندازه گیری سنسور
پارامترهای اندازه گیری: سنسورها در سیستم هدایت عمدتاً وظیفه اندازه گیری پارامترهای کلیدی مختلف مته را در طول فرآیند حفاری از جمله موقعیت، شیب و آزیموت مته بر عهده دارند. این پارامترها برای کنترل دقیق مسیر حفاری بسیار مهم هستند. به عنوان مثال، سنسور موقعیت می تواند موقعیت مختصات مته را در فضای سه بعدی تعیین کند، سنسور شیب می تواند زاویه شیب مته را نسبت به جهت عمودی اندازه گیری کند، و سنسور آزیموت برای تعیین جهت رو به جلو استفاده می شود. زاویه مته
اصل اندازه گیری: انواع مختلف سنسورها از اصول اندازه گیری متفاوتی استفاده می کنند. سنسورهای موقعیت مشترک شامل سنسورهایی بر اساس اصل القای الکترومغناطیسی هستند که با ارسال و دریافت سیگنال های میدان الکترومغناطیسی موقعیت نسبی بین مته و نقطه مرجع زمین را تعیین می کنند. سنسورهای شیب معمولاً از اصل شتاب گرانشی برای محاسبه شیب با اندازه گیری اجزای گرانش در جهت های محوری مختلف سنسور استفاده می کنند. سنسورهای آزیموت بیشتر از سنسورهای ژئومغناطیسی یا ژیروسکوپ استفاده می کنند. حسگرهای ژئومغناطیسی با سنجش میدان مغناطیسی زمین، آزیموت را تعیین می‌کنند، در حالی که ژیروسکوپ‌ها از اصل بقای تکانه زاویه‌ای برای اندازه‌گیری سرعت زاویه‌ای چرخش جسم استفاده می‌کنند و در نتیجه آزیموت را تعیین می‌کنند.
2. انتقال و پردازش داده ها
انتقال داده: داده های پارامتر اندازه گیری شده توسط سنسور باید به موقع و دقیق به کنترل کننده زمین منتقل شود. به طور کلی از روش های بی سیم یا سیمی برای انتقال داده ها استفاده می شود. انتقال بی سیم دارای مزایای انعطاف پذیری بالا و بدون محدودیت در کابل است. داده ها از طریق سیگنال های بی سیم به دستگاه دریافت کننده زمین ارسال می شوند. انتقال سیمی دارای ویژگی های انتقال داده پایدار و توانایی ضد تداخل قوی است. کابل ها معمولا برای اتصال سنسور به کنترل کننده زمین استفاده می شود تا از انتقال مطمئن داده ها اطمینان حاصل شود.
پردازش داده ها: پس از اینکه کنترل کننده زمین داده ها را از سنسور دریافت کرد، داده ها را پردازش و تجزیه و تحلیل می کند. ابتدا داده ها فیلتر و کالیبره می شوند تا تداخل و خطاهای نویز حذف شود و دقت داده ها بهبود یابد. سپس، با توجه به مسیر حفاری از پیش تعیین شده و پارامترهای حفاری فعلی، از الگوریتم های نرم افزاری حرفه ای برای محاسبه و مقایسه داده ها برای به دست آوردن مقدار انحراف بین موقعیت واقعی مته و مسیر از پیش تعیین شده استفاده می شود.
3. کنترل و تنظیم مسیر
تولید دستورالعمل کنترل: با توجه به مقدار انحراف به دست آمده توسط پردازش داده ها، کنترل کننده دستورالعمل های کنترلی مربوطه را تولید می کند. از این دستورالعمل ها برای تنظیم جهت حفاری مته استفاده می شود تا مته بتواند به مسیر از پیش تعیین شده برگردد. دستورالعمل های کنترل شامل تنظیم پارامترهایی مانند رانش، گشتاور و زاویه چرخش میله مته برای دستیابی به کنترل دقیق وضعیت مته است.
پاسخ محرک: دستورالعمل های کنترلی تولید شده از طریق محرک هایی مانند سیستم های هیدرولیک یا سیستم های الکتریکی به اجزای مختلف دکل حفاری منتقل می شود و میله مته و مته را برای انجام اقدامات مربوطه هدایت می کند. به عنوان مثال، هنگامی که شیب مته باید تنظیم شود، محرک نیروی رانش میله مته را در جهت عمودی با توجه به دستورالعمل ها افزایش یا کاهش می دهد تا مته را به سمت بالا یا پایین متمایل کند. هنگامی که آزیموت نیاز به تغییر دارد، میله مته برای تنظیم جهت رو به جلو مته چرخانده می شود. از طریق اندازه‌گیری، انتقال، پردازش و تنظیم مداوم، سیستم هدایت می‌تواند مته را به دقت کنترل کند تا در طول مسیر از پیش تعیین‌شده در زمان واقعی حفاری کند و اطمینان حاصل کند که دقت و کیفیت حفاری مطابق با الزامات مهندسی است.