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CN116255088A - 旋转导向钻井系统主控功能测试系统 - Google Patents

旋转导向钻井系统主控功能测试系统 Download PDF

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CN116255088A
CN116255088A CN202111506534.8A CN202111506534A CN116255088A CN 116255088 A CN116255088 A CN 116255088A CN 202111506534 A CN202111506534 A CN 202111506534A CN 116255088 A CN116255088 A CN 116255088A
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CN
China
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simulator
main control
drilling
rotary steerable
tool
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202111506534.8A
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English (en)
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郭劲松
徐朝阳
高廷正
李宝鹏
张猛
金平
张晖
吴红坡
吴冬凤
程晋
王威
高鑫
梁鹏
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China National Petroleum Corp
CNPC Bohai Drilling Engineering Co Ltd
Original Assignee
China National Petroleum Corp
CNPC Bohai Drilling Engineering Co Ltd
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Publication date
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Priority to CN202111506534.8A priority Critical patent/CN116255088A/zh
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Abstract

本发明属于随钻测控技术领域,具体涉及一种旋转导向钻井系统主控功能测试系统,旨在解决现有技术中旋转导向钻井系统主控功能测试、调试不足的问题,本申请提供的转导向钻井系统主控功能测试系统用于对旋转导向钻井系统的主控程序进行测试、调试,该系统包括信号转换模块、调控模块、主控模块、解码显示模块和若干个随钻测控工具模拟器,信号转换模块用于接收系统输入的导向控制指令,并转换为脉冲信号,调控模块包括彼此通信连接的旁通分流式下传指令装置模拟器、钻井井筒‑地面循环系统水力学模拟器和井下工具发电机模拟器;本系统可以为测试旋转导向钻井系统主控单元提供模拟系统,测试主控单元各项功能,便于主控程序快速测试、调试。

Description

旋转导向钻井系统主控功能测试系统
技术领域
本发明属于随钻测控技术领域,具体涉及一种旋转导向钻井系统主控功能测试系统。
背景技术
旋转导向钻井系统可以实时调整及井眼轨迹,是大斜度井、水平井、地质导向钻井技术的巨大突破。
旋转导向钻井系统的研发、技术升级、系统增加新井下工具,需要测试调试主控电路板的程序和相关工具的程序。在不同工况、不同工作参数条件下测试主控程序,暴露其各种缺陷和问题,修改相关程序后反复进行调试,是一个不断修改、调试、再修改的循环过程,工作量很大。若直接采用实际的工具、仪器进行测试、调试,因为工具上的电路板和线路极为复杂,且工具尺寸很长,会给测试、调试带来很多不便,降低效率。而且,测试、调试过程中如果出现意外,也可能损伤工具、仪器电路,带来较大的经济损失。
相较实际的旋转导向钻井系统,采用模拟系统进行整个测试、调试过程,模拟系统便于实时监测各个电路的工作参数和通信。这将极大降低测试、调试难度,提升效率,降低测试、调试过程中可能意外损坏电路的经济损失,对于旋转导向钻井系统的研发、技术升级、系统完善具有重大的意义。
发明内容
为了解决现有技术中的上述问题,即为了解决现有技术中旋转导向钻井系统主控功能测试、调试不足的问题,本申请提供一种旋转导向钻井系统主控功能测试系统,该系统用于对旋转导向钻井系统的主控程序进行测试、调试,该系统包括信号转换模块、调控模块、主控模块、解码显示模块和若干个随钻测控工具模拟器;
所述信号转换模块用于接收系统输入的导向控制指令,并将导向控制指令并转换为脉冲信号;
所述调控模块包括旁通分流式下传指令装置模拟器、钻井井筒-地面循环系统水力学模拟器和井下工具发电机模拟器,各模拟器通信连接;所述旁通分流式下传指令装置模拟器,配置为将所述脉冲信号转换成阀门开度值;所述钻井井筒-地面循环系统水力学模拟器,配置为结合所述阀门开度值,通过瞬态流体动力学模型生成钻柱内发电机所在位置的钻井液流量值和压力值;所述井下工具发电机模拟器,配置为基于所述钻井液流量值和所述压力值计算发电机转子转速控制信号,并实时发送至所述主控模块;
所述主控模块,包括旋转导向系统主控模拟器和井下工具上传信号模拟器;所述旋转导向系统主控模拟器,配置为接收所述发电机转子转速控制信号,控制各随钻测控工具模拟器运行,得到各随钻测控工具模拟器反馈的测量电压信号,并发送至所述井下工具上传信号模拟器;所述井下工具上传信号模拟器,配置为将测量电压信号转换为设定通讯协议的数字信号并发送至所述解码显示模块;
所述解码显示模块,配置为接收所述旋转导向系统主控模拟器上传的数字信号并转换为具体数值,对所述具体数值进行滤波处理,将滤波处理后的具体数值按照对应的通讯协议进行解码并显示。
在一些优选技术方案中,所述若干个随钻测控工具模拟器包括导向控制工具模拟器、随钻测斜模拟器和随钻伽马工具模拟器。
在一些优选技术方案中,所述导向控制工具模拟器,配置为接收所述旋转导向系统主控模拟器的控制命令,并向所述旋转导向系统主控模拟器反馈第一数据,所述第一数据包括导向模式、各液压模块导向力、环空压力、振动、弯矩、钻压。
在一些优选技术方案中,所述随钻测斜模拟器,配置为接收所述旋转导向系统主控模拟器的控制命令,并向所述旋转导向系统主控模拟器反馈第二数据,所述第二数据包括重力测量分量值、地磁场分量测量值、重力合量值、地磁场通量合量值、地磁倾角、工具井斜角、工具磁方位角。
在一些优选技术方案中,所述随钻伽马工具模拟器,配置为接收所述旋转导向系统主控模拟器的控制命令,并向所述旋转导向系统主控模拟器反馈第三数据,所述第三数据包括伽马值和工作状态量。
在一些优选技术方案中,所述随钻电阻率工具模拟器,配置为接收所述旋转导向系统主控模拟器命令,并向所述旋转导向系统主控模拟器反馈第四数据,所述第四数据包括浅相位差电阻率、浅衰减电阻率、深相位差电阻率和深衰减电阻率。
在一些优选技术方案中,该系统还包括监控模块,所述监控模块分别与所述主控模块和所述导向控制工具模拟器通信连接。所述监控模块配置为接收所述导向控制工具模拟器发送的排序上传数据序列;还配置为向所述导向控制工具模拟器发送改变工作模式命令。
在一些优选技术方案中,所述钻井井筒-地面循环系统水力学模拟器,配置为基于钻井液、井眼尺寸、地面循环管路、钻具尺寸、钻头、泥浆泵参数,结合所述阀门开度值,通过瞬态流体动力学模型生成钻柱内发电机所在位置的钻井液流量值和压力值。
在一些优选技术方案中,所述井下工具上传信号模拟器,配置为基于实时的所述钻井液流量值和所述压力值,并结合发电机的转子、定子型号计算发电机转子转速控制信号,实时发送至所述旋转导向系统主控模拟器。
本发明的有益效果:
本发明的旋转导向钻井系统主控功能测试系统可以实现旋转导向钻井系统主控功能的全面模拟,测试、调试主控程序。相较实际的旋转导向钻井系统,采用本发明的模拟系统进行整个测试、调试过程,模拟系统便于实时监测各个电路的工作参数和通信。这将极大降低测试、调试难度,提升效率,降低测试、调试过程中可能意外损坏电路的经济损失,是旋转导向钻井系统研发、技术升级、系统完善的有益辅助。
附图说明
通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述,本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显:
图1为本发明一种实施例的旋转导向钻井系统主控功能测试系统的整体结构示意图;
图2为本发明一种实施例中随钻测控工具模拟器的功能示意图;
图3为本发明一种实施例中钻井井筒-地面循环系统水力学模拟器的功能示意图;
图4为本发明一种实施例中井下工具发电机模拟器的功能示意图。
具体实施方式
为使本发明的实施例、技术方案和优点更加明显,下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整的描述,显然,所述的实施例是本发明的一部分实施例,而不是全部实施例。本领域技术人员应当理解的是,这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理,并非旨在限制本发明的保护范围。
本发明的一种旋转导向钻井系统主控功能测试系统,用于对旋转导向钻井系统的主控程序进行测试、调试,其特征在于,该系统包括信号转换模块、调控模块、主控模块、解码显示模块和若干个随钻测控工具模拟器;
所述信号转换模块用于接收系统输入的导向控制指令,并将导向控制指令并转换为脉冲信号;
所述调控模块包括旁通分流式下传指令装置模拟器、钻井井筒-地面循环系统水力学模拟器和井下工具发电机模拟器,各模拟器通信连接;所述旁通分流式下传指令装置模拟器,配置为将所述脉冲信号转换成阀门开度值;所述钻井井筒-地面循环系统水力学模拟器,配置为结合所述阀门开度值,通过瞬态流体动力学模型生成钻柱内发电机所在位置的钻井液流量值和压力值;所述井下工具发电机模拟器,配置为基于所述钻井液流量值和所述压力值计算发电机转子转速控制信号,并实时发送至所述主控模块;
所述主控模块,包括旋转导向系统主控模拟器和井下工具上传信号模拟器;所述旋转导向系统主控模拟器,配置为接收所述发电机转子转速控制信号,控制各随钻测控工具模拟器运行,得到各随钻测控工具模拟器反馈的测量电压信号,并发送至所述井下工具上传信号模拟器;所述井下工具上传信号模拟器,配置为将测量电压信号转换为设定通讯协议的数字信号并发送至所述解码显示模块;
所述解码显示模块,配置为接收所述旋转导向系统主控模拟器上传的数字信号并转换为具体数值,对所述具体数值进行滤波处理,将滤波处理后的具体数值按照对应的通讯协议进行解码并显示。
为了更清晰地对本发明旋转导向钻井系统主控功能测试系统进行说明,下面结合附图对本发明一种优选实施例进行展开详述。
作为本发明的一个优选实施例,本发明的旋转导向钻井系统主控功能测试系统如图1所示,包括信号转换模块、调控模块、主控模块、解码显示模块和若干个随钻测控工具模拟器。
其中,信号转换模块用于接收系统输入的导向控制指令,并将导向控制指令并转换为脉冲信号。具体地,在本申请的优选实施例中,信号转换模块为旋转导向指令下传控制计算机,其用于发送设置导向模式、设置导向力、设置脉冲电压信号宽度等命令,即导向控制指令,并且将命令根据协议转换为实时脉冲信号发送给调控模块中的旁通分流式下传指令装置模拟器。
进一步地,调控模块包括旁通分流式下传指令装置模拟器、钻井井筒-地面循环系统水力学模拟器和井下工具发电机模拟器。
其中,旁通分流式下传指令装置模拟器与钻井井筒-地面循环系统水力学模拟器通信连接,钻井井筒-地面循环系统水力学模拟器与井下工具发电机模拟器通信连接,井下工具发电机模拟器通信连接与主控模块连接。
具体地,旁通分流式下传指令装置模拟器,配置为将脉冲信号转换成阀门开度值;具体地,实时接收旋转导向指令下传控制计算机发送的脉冲信号,将其换算为对应阀门的实时开度值,并将阀门实时开度值发送给钻井井筒-地面循环系统水力学模拟器。
钻井井筒-地面循环系统水力学模拟器,配置为结合阀门开度值,通过瞬态流体动力学模型生成钻柱内发电机所在位置的钻井液流量值和压力值。具体而言,钻井井筒-地面循环系统水力学模拟器按时序运行,采用瞬态流体动力学模型计算钻柱、井筒环空、地面循环系统的流量和压力;进一步地,钻井井筒-地面循环系统水力学模拟器实时监测旁通分流式下传指令装置模拟器的阀门开合度,阀门开合度值的变化会改变整个钻柱、井筒环空内的流量值和压力值;进一步地,钻井井筒-地面循环系统水力学模拟器实时输出钻柱内发电机所在位置的钻井液流量值、压力值。
井下工具发电机模拟器,配置为基于钻井液流量值和压力值计算发电机转子转速控制信号,并实时发送至主控模块。具体地,井下工具发电机模拟器按时序运行,实时接收钻井井筒-地面循环系统水力学模拟器发送的钻井液流量值、压力值,根据发电机转子、定子参数以及钻井液流量值、压力值实时计算发电机转子转速,将发电机转子转速数据转换为信号实时发送给主控模块的旋转导向系统主控模拟器。
进一步地,主控模块,包括旋转导向系统主控模拟器和井下工具上传信号模拟器,旋转导向系统主控模拟器与井下工具上传信号模拟器通信连接。
其中,旋转导向系统主控模拟器,配置为接收发电机转子转速控制信号,控制各随钻测控工具模拟器运行,得到各随钻测控工具模拟器反馈的测量电压信号,并发送至井下工具上传信号模拟器。
旋转导向系统主控模拟器的主控程序可以重新写入。旋转导向系统主控模拟器实时采集井下工具发电机模拟器发送的发电子转子转速信号;进一步地,实时数字滤波发电子转子转速信号,根据协议解码下传指令信息;进一步地,将下传指令信息按协议处理发送给对应的随钻测控工具模拟器。
井下工具上传信号模拟器,配置为将测量电压信号转换为设定通讯协议的数字信号并发送至解码显示模块。
具体地,井下工具上传信号模拟器按时序运行,接收旋转导向系统主控模拟器的脉冲电压信号、测量电压信号值转换为设定通讯协议的数字信号并发送至解码显示模块,具体地,设定通讯协议包括CAN、RS485、RS232协议的数字信号发送给解码显示模块。
解码显示模块,优选地,本申请的解码显示模块为地面监测与解码计算机,地面监测与解码计算机配置为接收旋转导向系统主控模拟器上传的数字信号并转换为具体数值,对具体数值进行滤波处理,将滤波处理后的具体数值按照对应的通讯协议进行解码并显示。
具体而言,地面监测与解码计算机实时显示接收井下工具上传信号模拟器的数据,转换为具体数值,并实时显示;进一步地,地面监测与解码计算机对接收的实时数值进行数字滤波处理,按照对应协议解码,显示井下工具上传信号模拟器发送的脉冲电压信号所编码的数据值。
此外,本申请若干个随钻测控工具模拟器包括导向控制工具模拟器、随钻测斜模拟器、随钻伽马工具模拟器和其他随钻测控工具模拟器。
导向控制工具模拟器、随钻测斜模拟器、随钻伽马工具模拟器、其它随钻测控工具模拟器等随钻测控工具模拟器分别与旋转导向系统主控模拟器连接,实现双向通讯。
进一步地,旋转导向系统主控模拟器按时序程序运行,接收导向控制工具模拟器、随钻测斜工具模拟器、随钻电阻率工具模拟器、随钻伽马工具模拟器、以及其它随钻测控工具模拟器发送的数据;旋转导向系统主控模拟器根据预设的数据种类和顺序,排序上传数据序列,按照预设通信编码方式将数据调制后发送信号。
导向控制工具模拟器,导向控制工具模拟器按时序程序运行,配置为接收旋转导向系统主控模拟器的控制命令,并向旋转导向系统主控模拟器反馈第一数据,第一数据包括导向模式、各液压模块导向力、环空压力、振动、弯矩、钻压等数据。
随钻测斜模拟器,随钻测斜工具模拟器按时序程序运行,配置为接收旋转导向系统主控模拟器的控制命令,并向旋转导向系统主控模拟器反馈第二数据,第二数据包括重力测量分量值、地磁场分量测量值、重力合量值、地磁场通量合量值、地磁倾角、工具井斜角、工具磁方位角等数据。
随钻电阻率工具模拟器,随钻电阻率工具模拟器按时序程序运行,配置为接收旋转导向系统主控模拟器命令,反馈不同频率的浅相位差电阻率、浅衰减电阻率、深相位差电阻率、深衰减电阻率。
随钻伽马工具模拟器,随钻电阻率工具模拟器按时序程序运行,配置为接收旋转导向系统主控模拟器的控制命令,并向旋转导向系统主控模拟器反馈第三数据,第三数据包括伽马值和工作状态量。
随钻电阻率工具模拟器,随钻电阻率工具模拟器按时序程序运行,配置为接收旋转导向系统主控模拟器命令,并向旋转导向系统主控模拟器反馈第四数据,第四数据包括不同频率的浅相位差电阻率、浅衰减电阻率、深相位差电阻率和深衰减电阻率。
其它随钻测控工具模拟器按时序运行,接收旋转导向系统主控模拟器命令,反馈关键工作数据。
在另一些优选实施例中,本申请的系统还包括监控模块,监控模块分别与主控模块和导向控制工具模拟器通信连接。监控模块配置为接收导向控制工具模拟器发送的排序上传数据序列;还配置为向导向控制工具模拟器发送改变工作模式命令。优选地,本申请的监控模块包括监控计算机,监控计算机与导向控制工具模拟器双向通信,进一步地,监控计算机可以被动接收导向控制工具模拟器直接发送的排序上传数据序列;监控计算机可以直接向导向控制工具模拟器发送改变工作模式等各项命令。
测试过程中发现任何错误,例如发送设置命令与井下工具反馈信息不符、旋转导向指令下传控制计算机发送命令与监控计算机监视信息不符等错误,可以快速更高程序的错误,重新写入旋转导向系统主控模拟器,然后重新启动系统再次开始测试。
具体地,本申请提供一种旋转导向钻井系统主控功能测试系统的实施例,该系统包括导向控制工具模拟器、随钻测斜模拟器、随钻伽马工具模拟器、其它随钻测控工具模拟器等随钻测控工具模拟器、旋转导向系统主控模拟器、井下工具上传信号模拟器、地面监测与计算机、井下工具发电机模拟器、钻井井筒-地面循环系统水力学模拟器、旁通分流式下传指令装置模拟器、旋转导向指令下传控制软件、监控计算机;随钻测控工具模拟器的种类和数量根据具体测试需求搭配。
旋转导向系统主控模拟器的主控程序可以重新写入,导向控制工具模拟器、随钻测斜模拟器、随钻伽马工具模拟器、其它随钻测控工具模拟器均属于随钻测控工具模拟器,如图2所示,随钻测控工具模拟器的功能类似,模拟不同井下工具接收命令后返回各自数据。
导向控制工具模拟器、随钻测斜模拟器、随钻伽马工具模拟器、其它随钻测控工具模拟器等随钻测控工具模拟器分别与旋转导向系统主控模拟器连接,实现双向通讯。
旋转导向系统主控模拟器与井下工具上传信号模拟器连接,井下工具上传信号模拟器与地面监测与解码计算机连接;进一步地,旋转导向系统主控模拟器向井下工具上传信号模拟器单向传送信息;进一步地,井下工具上传信号模拟器向地面监测与解码计算机单向传输信息。
旋转导向系统主控模拟器与井下工具发电机模拟器连接,井下工具发电机模拟器与钻井井筒-地面循环系统水力学模拟器连接,钻井井筒-地面循环系统水力学模拟器与旁通分流式下传指令装置模拟器连接,旁通分流式下传指令装置模拟器与旋转导向指令下传控制计算机连接;进一步地,井下工具发电机模拟器向旋转导向系统主控模拟器单向通信,钻井井筒-地面循环系统水力学模拟器向井下工具发电机模拟器单向通信,旁通分流式下传指令装置模拟器向钻井井筒-地面循环系统水力学模拟器单向通信,旋转导向指令下传控制计算机向旁通分流式下传指令装置模拟器单向通信。
如图3所示,钻井井筒-地面循环系统水力学模拟器按时序运行,采用瞬态流体动力学模型计算钻柱、井筒环空、地面循环系统的流量和压力;进一步地,钻井井筒-地面循环系统水力学模拟器实时监测旁通分流式下传指令装置模拟器的阀门开合度,阀门开合度值的变化会改变整个钻柱、井筒环空内的流量值和压力值;进一步地,钻井井筒-地面循环系统水力学模拟器实时输出钻柱内发电机所在位置的钻井液流量值、压力值。
如图4所示,井下工具发电机模拟器按时序运行,实时接收钻井井筒-地面循环系统水力学模拟器发送的钻井液流量值、压力值,根据发电机转子、定子参数以及钻井液流量值、压力值实时计算发电机转子转速,将发电机转子转速数据转换为信号实时发送给旋转导向系统主控模拟器。本申请的旋转导向钻井系统主控功能测试系统主要应用于产品开发过程,通过该系统优化算法和程序的参数,完善系统稳定性。具体地,根据本申请系统获取的信息,可对其功能进行更改、替换硬件、或者修改程序,也可将子系统或模块内的整个方案推倒、测试。
上述本申请实施例中的技术方案中,至少具有如下的技术效果及优点:
本发明的旋转导向钻井系统主控功能测试系统可以实现旋转导向钻井系统主控功能的全面模拟,测试、调试主控程序。相较实际的旋转导向钻井系统,采用本发明的模拟系统进行整个测试、调试过程,模拟系统便于实时监测各个电路的工作参数和通信。这将极大降低测试、调试难度,提升效率,降低测试、调试过程中可能意外损坏电路的经济损失,是旋转导向钻井系统研发、技术升级、系统完善的有益辅助。
需要说明的是,在本发明的描述中,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系,这仅仅是为了便于描述,而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
此外,还需要说明的是,在本发明的描述中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言,可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
术语“包括”或者任何其它类似用语旨在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、物品或者设备/装置不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其它要素,或者还包括这些过程、物品或者设备/装置所固有的要素。
至此,已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案,但是,本领域技术人员容易理解的是,本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下,本领域技术人员可以对相关技术特征做出等同的更改或替换,这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种旋转导向钻井系统主控功能测试系统,用于对旋转导向钻井系统的主控程序进行测试、调试,其特征在于,该系统包括信号转换模块、调控模块、主控模块、解码显示模块和若干个随钻测控工具模拟器;
所述信号转换模块用于接收系统输入的导向控制指令,并将导向控制指令并转换为脉冲信号;
所述调控模块包括旁通分流式下传指令装置模拟器、钻井井筒-地面循环系统水力学模拟器和井下工具发电机模拟器,各模拟器通信连接;所述旁通分流式下传指令装置模拟器,配置为将所述脉冲信号转换成阀门开度值;所述钻井井筒-地面循环系统水力学模拟器,配置为结合所述阀门开度值,通过瞬态流体动力学模型生成钻柱内发电机所在位置的钻井液流量值和压力值;所述井下工具发电机模拟器,配置为基于所述钻井液流量值和所述压力值计算发电机转子转速控制信号,并实时发送至所述主控模块;
所述主控模块,包括旋转导向系统主控模拟器和井下工具上传信号模拟器;所述旋转导向系统主控模拟器,配置为接收所述发电机转子转速控制信号,控制各随钻测控工具模拟器运行,得到各随钻测控工具模拟器反馈的测量电压信号,并发送至所述井下工具上传信号模拟器;所述井下工具上传信号模拟器,配置为将测量电压信号转换为设定通讯协议的数字信号并发送至所述解码显示模块;
所述解码显示模块,配置为接收所述旋转导向系统主控模拟器上传的数字信号并转换为具体数值,对所述具体数值进行滤波处理,将滤波处理后的具体数值按照对应的通讯协议进行解码并显示。
2.根据权利要求1所述的旋转导向钻井系统主控功能测试系统,其特征在于,所述若干个随钻测控工具模拟器包括导向控制工具模拟器、随钻测斜模拟器、随钻伽马工具模拟器和随钻电阻率工具模拟器。
3.根据权利要求2所述的旋转导向钻井系统主控功能测试系统,其特征在于,所述导向控制工具模拟器,配置为接收所述旋转导向系统主控模拟器的控制命令,并向所述旋转导向系统主控模拟器反馈第一数据,所述第一数据包括导向模式、各液压模块导向力、环空压力、振动、弯矩和钻压。
4.根据权利要求2所述的旋转导向钻井系统主控功能测试系统,其特征在于,所述随钻测斜模拟器,配置为接收所述旋转导向系统主控模拟器的控制命令,并向所述旋转导向系统主控模拟器反馈第二数据,所述第二数据包括重力测量分量值、地磁场分量测量值、重力合量值、地磁场通量合量值、地磁倾角、工具井斜角和工具磁方位角。
5.根据权利要求2所述的旋转导向钻井系统主控功能测试系统,其特征在于,所述随钻伽马工具模拟器,配置为接收所述旋转导向系统主控模拟器的控制命令,并向所述旋转导向系统主控模拟器反馈第三数据,所述第三数据包括伽马值和工作状态量。
6.根据权利要求2所述的旋转导向钻井系统主控功能测试系统,其特征在于,所述随钻电阻率工具模拟器,配置为接收所述旋转导向系统主控模拟器命令,并向所述旋转导向系统主控模拟器反馈第四数据,所述第四数据包括浅相位差电阻率、浅衰减电阻率、深相位差电阻率和深衰减电阻率。
7.根据权利要求3所述的旋转导向钻井系统主控功能测试系统,其特征在于,该系统还包括监控模块,所述监控模块分别与所述主控模块和所述导向控制工具模拟器通信连接;所述监控模块配置为接收所述导向控制工具模拟器发送的排序上传数据序列;还配置为向所述导向控制工具模拟器发送改变工作模式命令。
8.根据权利要求1所述的旋转导向钻井系统主控功能测试系统,其特征在于,所述钻井井筒-地面循环系统水力学模拟器,配置为基于钻井液、井眼尺寸、地面循环管路、钻具尺寸、钻头、泥浆泵参数,结合所述阀门开度值,通过瞬态流体动力学模型生成钻柱内发电机所在位置的钻井液流量值和压力值。
9.根据权利要求1所述的旋转导向钻井系统主控功能测试系统,其特征在于,所述井下工具上传信号模拟器,配置为基于实时的所述钻井液流量值和所述压力值,并结合发电机的转子、定子型号计算发电机转子转速控制信号,实时发送至所述旋转导向系统主控模拟器。
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