本書對井下控制工程學進行了系統(tǒng)介紹，涵蓋了理論基礎、技術(shù)基礎、產(chǎn)品開發(fā)、實驗室建設和實驗方法4 個部分，具有較強的創(chuàng)新性和應用性。本書共分7 章，主要內(nèi)容包括井下系統(tǒng)動力學模型與求解、可控信號分析、井下控制機構(gòu)與系統(tǒng)設計、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驗設施與實驗方法進行了詳細介紹。
1 緒論
1.1 井下控制工程學的性質(zhì)、目的和任務
1.2 井下控制工程學的基本問題與學科框架
1.3 井下控制工程學產(chǎn)生的背景與發(fā)展過程
1.4 井下控制工程學的提出
1.5 井下控制工程學的主要研究內(nèi)容
1.6 主要研究進展和技術(shù)發(fā)展趨勢
參考文獻
2 井下系統(tǒng)動力學模型與求解
2.1 井下系統(tǒng)動力學的補充假設和邊界條件處理
2.2 鉆柱系統(tǒng)動力學建模
2.3 鉆井液系統(tǒng)動力學建模
2.4 鉆井液和鉆柱耦合的系統(tǒng)動力學方程
2.5 井下系統(tǒng)動力學模型的應用研究
2.6 小結(jié)
參考文獻
3 井下控制系統(tǒng)與可控信號
3.1 控制工程的基礎知識
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)設計的幾個基本問題
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)設計案例
參考文獻
4 井下控制機構(gòu)與系統(tǒng)設計
4.1 井下控制系統(tǒng)和機構(gòu)設計方法概述
4.2 排量控制機構(gòu)設計
4.3 液動跟隨機構(gòu)
4.4 正壓差信號控制機構(gòu)
4.5 反壓差信號接收控制機構(gòu)
4.6 重力信號控制機構(gòu)研究
4.7 投球機構(gòu)
4.8 時間—排量信號聯(lián)合控制機構(gòu)
4.9 位移或轉(zhuǎn)動信號控制機構(gòu)
4.10 井下控制機構(gòu)庫
4.10.1 機構(gòu)庫構(gòu)建思想
4.10.2 機構(gòu)庫雛形
4.11 井下控制系統(tǒng)和機構(gòu)的設計舉例
4.11.1 井下控制系統(tǒng)設計方法
4.11.2 等直徑鉆井的擴眼器設計
4.11.3 中空螺桿鉆具的穩(wěn)流閥設計
4.11.4 井下液控組合閥
4.11.5 自動井斜角控制器設計
參考文獻
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)方法及其工程實現(xiàn)
參考文獻
6 典型井下控制系統(tǒng)及應用
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
7 井下控制工程實驗設施與實驗方法
7.1 井下控制工程實驗室的主要儀器及設備
7.2 近鉆頭電阻率測量數(shù)學模型的驗證
7.3 近鉆頭電阻率測量系統(tǒng)室內(nèi)試驗
7.4 無線短傳通道基礎研究實驗
7.5 PWD 地面測試標定實驗
7.6 電磁波電阻率測量室內(nèi)模擬實驗
7.7 導向液壓系統(tǒng)模擬實驗
7.8 井斜角靜動態(tài)測量的理論與實驗
7.8.3 小結(jié)
7.9 聲波沿鉆柱傳輸?shù)膶嶒?/span>
7.10 近鉆頭振動測量實驗
7.11 短風洞和長風洞建造與連續(xù)波脈沖發(fā)生器實驗
參考文獻
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)導向鉆井技術(shù)
附錄3 多體系統(tǒng)動力學基本理論
附錄4 接觸模型與接觸力計算
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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