油井電火花解堵技術(shù)及其機器人研究.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械雜質(zhì)對油層的污染、地層流體中細菌的滋生、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相研究的課題。本文在對現(xiàn)有的解堵和壓裂技術(shù)分析研究的基礎(chǔ)上，提出了采用機器人把電火花放電用的正、負(fù)工具電極送入射孔中進行解堵造縫的新技術(shù)。
　　

2、 本文采用理論分析和實驗研究相結(jié)合的方法，設(shè)計了機械輪式豎直管道蠕動機器人以及絞車送進裝置，對機器人在管道內(nèi)的行走機制以及受力狀況進行了系統(tǒng)的分析，運用弗朗內(nèi)特活動坐標(biāo)系，采用運動學(xué)基本理論對機器人輪子進行廣義坐標(biāo)和狹義坐標(biāo)下的速度以及運動軌跡的分析，對機器人關(guān)鍵部件進行了受力分析。
　　 開發(fā)了機器人地面動力驅(qū)動電機限制電流的高低壓驅(qū)動系統(tǒng)和射孔檢測機構(gòu)驅(qū)動電機的PWM細分驅(qū)動系統(tǒng)，使電機在高速運轉(zhuǎn)過程中，輸出轉(zhuǎn)矩穩(wěn)定，細分了

3、電機步距角，優(yōu)化了電機低速運行性能。采用新型的直線電磁機構(gòu)設(shè)計，開發(fā)了機器人的微量進給系統(tǒng)、電極送進系統(tǒng)以及自適應(yīng)支撐輪制動等系統(tǒng)，使用電渦流傳感器對油井射孔位置進行了檢測。
　　 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態(tài)模型，通過傳遞函數(shù)能直觀的反映出電路擾動對于輸出檢測波形的影響，實驗表明電源具有較高的調(diào)壓精度，滿足了設(shè)計要求。
　　 對正、負(fù)電極和非導(dǎo)電陶