本書對井下控制工程學(xué)進(jìn)行了系統(tǒng)介紹，涵蓋了理論基礎(chǔ)、技術(shù)基礎(chǔ)、產(chǎn)品開發(fā)、實(shí)驗(yàn)室建設(shè)和實(shí)驗(yàn)方法4 個部分，具有較強(qiáng)的創(chuàng)新性和應(yīng)用性。本書共分7 章，主要內(nèi)容包括井下系統(tǒng)動力學(xué)模型與求解、可控信號分析、井下控制機(jī)構(gòu)與系統(tǒng)設(shè)計(jì)、井下信息的隨鉆測量與傳輸?shù)�，還舉例闡釋了幾種井下系統(tǒng)，并對井下控制工程實(shí)驗(yàn)設(shè)施與實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行了詳細(xì)介紹。
1 緒論
1.1 井下控制工程學(xué)的性質(zhì)、目的和任務(wù)
1.2 井下控制工程學(xué)的基本問題與學(xué)科框架
1.3 井下控制工程學(xué)產(chǎn)生的背景與發(fā)展過程
1.4 井下控制工程學(xué)的提出
1.5 井下控制工程學(xué)的主要研究內(nèi)容
1.6 主要研究進(jìn)展和技術(shù)發(fā)展趨勢
參考文獻(xiàn)
2 井下系統(tǒng)動力學(xué)模型與求解
2.1 井下系統(tǒng)動力學(xué)的補(bǔ)充假設(shè)和邊界條件處理
2.2 鉆柱系統(tǒng)動力學(xué)建模
2.3 鉆井液系統(tǒng)動力學(xué)建模
2.4 鉆井液和鉆柱耦合的系統(tǒng)動力學(xué)方程
2.5 井下系統(tǒng)動力學(xué)模型的應(yīng)用研究
2.6 小結(jié)
參考文獻(xiàn)
3 井下控制系統(tǒng)與可控信號
3.1 控制工程的基礎(chǔ)知識
3.2 井下控制系統(tǒng)的構(gòu)成與幾個特殊概念
3.3 井下控制信號與典型控制信號分析
3.4 井眼軌道自動控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的幾個基本問題
3.5 井下控制系統(tǒng)的井下控制器與控制方法的初步研究
3.6 井眼軌道遙控系統(tǒng)簡述
3.7 井下控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)案例
參考文獻(xiàn)
4 井下控制機(jī)構(gòu)與系統(tǒng)設(shè)計(jì)
4.1 井下控制系統(tǒng)和機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)方法概述
4.2 排量控制機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)
4.3 液動跟隨機(jī)構(gòu)
4.4 正壓差信號控制機(jī)構(gòu)
4.5 反壓差信號接收控制機(jī)構(gòu)
4.6 重力信號控制機(jī)構(gòu)研究
4.7 投球機(jī)構(gòu)
4.8 時間—排量信號聯(lián)合控制機(jī)構(gòu)
4.9 位移或轉(zhuǎn)動信號控制機(jī)構(gòu)
4.10 井下控制機(jī)構(gòu)庫
4.10.1 機(jī)構(gòu)庫構(gòu)建思想
4.10.2 機(jī)構(gòu)庫雛形
4.11 井下控制系統(tǒng)和機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)舉例
4.11.1 井下控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法
4.11.2 等直徑鉆井的擴(kuò)眼器設(shè)計(jì)
4.11.3 中空螺桿鉆具的穩(wěn)流閥設(shè)計(jì)
4.11.4 井下液控組合閥
4.11.5 自動井斜角控制器設(shè)計(jì)
參考文獻(xiàn)
5 井下信息隨鉆測量與傳輸
5.1 井下地質(zhì)參數(shù)的隨鉆測量
5.2 井下幾何參數(shù)的隨鉆測量
5.3 井下工藝參數(shù)的隨鉆測量
5.4 鉆井液壓力脈沖信號的傳輸特性
5.5 電磁波信道的信號傳輸
5.6 聲波信道傳輸特性
5.7 連續(xù)波井下信息隨鉆高速上傳技術(shù)
5.8 提高井下信息傳輸速率的信號調(diào)制方法
5.9 提高信息傳輸質(zhì)量效率的技術(shù)方法及其工程實(shí)現(xiàn)
參考文獻(xiàn)
6 典型井下控制系統(tǒng)及應(yīng)用
6.1 CGMWD 正脈沖無線隨鉆測量系統(tǒng)
6.2 CGDS 近鉆頭地質(zhì)導(dǎo)向鉆井系統(tǒng)
6.3 AADDS 自動垂直鉆井系統(tǒng)
6.4 DRPWD 環(huán)空壓力測量系統(tǒng)
6.5 DREMWD 電磁波無線隨鉆測量系統(tǒng)
6.6 遙控型正排量可變徑穩(wěn)定器
6.7 遙控分采技術(shù)與分采控制器
6.8 空氣螺桿鉆具與限速閥
參考文獻(xiàn)
7 井下控制工程實(shí)驗(yàn)設(shè)施與實(shí)驗(yàn)方法
7.1 井下控制工程實(shí)驗(yàn)室的主要儀器及設(shè)備
7.2 近鉆頭電阻率測量數(shù)學(xué)模型的驗(yàn)證
7.3 近鉆頭電阻率測量系統(tǒng)室內(nèi)試驗(yàn)
7.4 無線短傳通道基礎(chǔ)研究實(shí)驗(yàn)
7.5 PWD 地面測試標(biāo)定實(shí)驗(yàn)
7.6 電磁波電阻率測量室內(nèi)模擬實(shí)驗(yàn)
7.7 導(dǎo)向液壓系統(tǒng)模擬實(shí)驗(yàn)
7.8 井斜角靜動態(tài)測量的理論與實(shí)驗(yàn)
7.8.3 小結(jié)
7.9 聲波沿鉆柱傳輸?shù)膶?shí)驗(yàn)
7.10 近鉆頭振動測量實(shí)驗(yàn)
7.11 短風(fēng)洞和長風(fēng)洞建造與連續(xù)波脈沖發(fā)生器實(shí)驗(yàn)
參考文獻(xiàn)
附錄1 BHA 靜態(tài)小撓度分析的縱橫彎曲法簡介
附錄2 近鉆頭地質(zhì)導(dǎo)向鉆井技術(shù)
附錄3 多體系統(tǒng)動力學(xué)基本理論
附錄4 接觸模型與接觸力計(jì)算
附錄5 自主開發(fā)的井下控制工具和系統(tǒng)性能與參數(shù)
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