Integrated improvement of the efficiency of computer control system of spatial orientation settings of drilling facilities

Abstract

Purpose. Improving the effi ciency of the system by increasing the accuracy in determining the drilling objects’ spatial orientation, as well as adjusting the system components to more accurately isolate the information signal from the angle transducer. Methodology. A comprehensive increase in the angle transducer accuracy is based on taking into account the infl uence of factors and errors in determining the drilling object’s spatial orientation, as well as a possibility of smoothly tuning the characteristics of the receiving part due to the departure of the information modulated signal frequency from the angle transducer. Findings. Given the converters’ operating condition, the error in measuring the zenith angle (deviation angle from the vertical) does not exceed 0.3°, the installation angle of the defl ector is 3°. In addition, restructuring the frequency-dependent components characteristics of the system’s receiving part allows one to make changes quickly and improve the overall system. Originality. A comprehensive solution to the problem of increasing the control system effi ciency is to increase the converter characteristics, by taking into account its errors and operating conditions, as well as increasing the smoothness and tuning the characteristics effi ciency of the receiving part, due to the possibility of calculating the transfer function coeffi cients using simplifi ed ratios, which will greatly simplify the process of processing information and improve the quality of inclinometric work. Practical value. This complex solution is brought to the design, manufacture and experimental converter verifi cation, and algorithms and programs for tuning frequency-dependent components are proposed and brought to implementation.

Мета. Підвищення ефективності системи за рахунок підвищення точності при визначенні просторової орієнтації бурових об’єктів, а також підстроювання компонент системи для більш точного виділення інформаційного сигналу від перетворювача кутів. Методика. Комплексне підвищення точності перетворювача кутів засноване на врахуванні впливу факторів і похибок при визначенні просторової орієнтації бурового об’єкта, а також можливості плавної перебудови характеристик приймальної частини за рахунок відходу частоти інформаційного модульованого сигналу від перетворювача кутів. Результати. Ураховуючи умови експлуатації інклінометричних перетворювачів у процесі буріння, похибка вимірювання запропонованого вібростійкого двоступеневого поплавкового перетворювача зенітного й візирного кутів не перевищує 0,3° при вимірюванні зенітного кута (кута відхилення від вертикалі) та 3° при вимірюванні кута установки відхилювача. Крім того, перебудова характеристик частотно-залежних компонент приймальної частини системи дозволяє оперативно внести зміни й підвищити точність виділення інформаційного сигналу від перетворювача, що підвищить ефективність функціонування системи в цілому. Наукова новизна. Комплексне вирішення завдання підвищення ефективності системи контролю полягає в підвищенні точнісних показників перетворювача, за рахунок урахування його похибок у процесі експлуатації, а також підвищення плавності та оперативності перебудови характеристик приймальної частини, за рахунок можливості обчислення коефіцієнтів передавальної функції за спрощеними співвідношенням, що значно спростить процес обробки інформації та підвищить якість інклінометричних робіт. Практична значимість. Дане комплексне рішення, доведене до конструкції, виготовлення та експериментальної перевірки перетворювача, а також запропоновані й доведені до реалізації алгоритми та програми перебудови частотно-залежних компонент.