解决方案概述

面向深井与超深井极端工况的可靠测量与控制方案

一、面向深井与超深井极端工况的可靠测量与控制方案

         在深井及超深井油气勘探作业中,随钻测量(MWD/LWD)、井下执行机构控制及安全监测系统需长期在高温、高压、强冲击和振动,以及复杂电磁环境下工作。井下测控系统不仅要完成准确的数据采集,还需在极端工况下保持稳定运行和可重复响应。传感器漂移、信号失真或控制链路异常,会直接影响井下轨迹、工具状态和作业可控性。

         Royuen 通过对传感器芯片、信号链、电源与驱动电路,以及系统级冗余架构的协同设计,提供适应严苛井下环境的高可靠测控模块,为定向钻井、井下测试与安全控制提供工程可操作的支撑。


二、高温高振环境下的方位与姿态测量
         MAG310 系列三轴磁阻传感器


         在定向钻井和随钻测量系统中,工具面角、井斜和方位角的精确测量是井眼轨迹控制的基础。MAG310 系列专为井下持续高温、强振和冲击环境设计,作为地磁方位测量的核心单元,可长期输出稳定、可重复的空间姿态数据。

1、工程特性
  • 高稳定磁感测核心:采用各向异性磁阻(AMR)技术,高灵敏、低噪声、线性良好。内置翻转线圈(Flip Coil)定期复位,有效抑制磁滞与残余磁化。可在 175 °C 高温下减少温漂,保持地磁矢量测量一致性。
  • 抗振结构与信号链优化:Rigid-Flex PCB 结构实现传感器与信号调理电路机械解耦,吸收高频振动与瞬态冲击。模拟前端与高分辨率 ADC 紧邻布置,实现就地数字化,降低模拟传输对噪声和 EMI 的敏感性。
 
2、应用价值
  • 在高温、高振动井下环境中持续输出稳定、可重复的方位与姿态数据
  • 支撑定向钻井轨迹控制、随钻导航与井眼姿态解算

三、高压流体环境下的压力测量与执行控制
         压力测量与电磁阀控制系统


         针对井下压力监测、测试工具阀组及安全阀控制等关键应用,Royuen 提供集成化压力测量与电磁阀驱动模块,通过冗余架构与高温强化设计,确保压力数据采集和阀门动作的连续可靠性。

1、工程特性
  • 多通道冗余架构:三通道独立压力采集与电磁阀驱动回路,可在单通道受热、冲击或电气异常时快速切换备用通道,保证测控连续性。
  • 高温驱动与紧凑热设计:电磁阀驱动模块在 150 °C 以上仍能稳定输出大电流,适配直动式和先导式阀。32 mm 紧凑化结构适合井下空间,低功耗设计(典型 < 1.8 W)和优化散热路径确保长期可靠运行。
 
2、应用价值
  • 持续、精确地监测井下压力状态
  • 可靠执行阀门动作,支撑钻井过程控制、流体管理与应急关断

3、系统级协同——构建可靠井下智能测控闭环

         MAG310 磁阻传感器提供稳定的方位与姿态信息,压力测量与电磁阀控制模块实现流体状态监测与执行控制。两类产品可在系统层面协同工作,形成适应高温、高振、高压工况的下井测控闭环,保证从数据采集、信号处理、指令下发到动作执行的可靠性和可重复性。

4、系统价值
  • 在超深井、大位移井及复杂井型中,保证测控数据可靠性和系统整体可用性;
  • 支撑钻井与测试作业的稳定运行和控制精度;
  • 为油气勘探与开发提供可扩展、工程可操作的测控平台。