[发明专利]一种基于云平台的远程自动定向系统及方法

权利要求书

1.一种基于云平台的远程自动定向系统，其特征在于，包括PLC控制器、工业物联网关、云平台、顶驱和MWD设备；所述PLC控制器一端与顶驱和MWD设备相连接，对顶驱、MWD设备的数据进行收集和汇总处理；所述PLC控制器另一端与工业物联网关一端相连接；所述工业物联网关部署在钻井现场，工业物联网关另一端与云平台通讯连接，实现数据的双向传输。

2.根据权利要求1所述的一种基于云平台的远程自动定向系统，其特征在于，所述云平台包括接入层、服务层和应用层；

接入层用于提供数据接入服务和请求接入服务；

服务层用于提供算法和数据管理服务；

应用层通过WEB浏览器和手机移动端进入云平台，进行远程定向操作。

3.根据权利要求1所述的一种基于云平台的远程自动定向系统，其特征在于，所述PLC控制器部署在钻井现场，通过以太网线与工业互联网关相连接。

4.基于权利要求1所述系统的一种基于云平台的远程自动定向方法，其特征在于，包括以下步骤：

部署在钻井现场的PLC控制器采集相关参数数据，并将采集到的数据汇总；

工业互联网关中的数据采集程序按设定频率读取PLC控制器中相关参数数据，工业互联网关的数据上传程序通过HTTPS协议将数据上传到云平台中，并进行存储；

云平台接收到现场工业互联网关推送的数据后，利用多入单出的双层神经网络计算出工具造斜率，根据工具造斜率计算可得滑动长度；

结合云平台录入的设计井眼轨迹数据、地质导向数据、定向施工计划数据以及当前的井眼深度和方向得到预测井眼轨迹；

由生成的预测井眼轨迹结合下一节点立柱长度计算得到工具面角，将工具面角和滑动长度封装成自动定向指令结构体，下发到现场的PLC控制器；

PLC控制器通过对顶驱和绞车进行控制，从而控制造斜工具的装置角和定向距离。

5.根据权利要求4所述的一种基于云平台的远程自动定向方法，其特征在于，还包括用户登录云平台并且选择井，云平台前端和后端使用websocket协议建立链接，使用消息中间件传递数据，当建立链接后，工业互联网关推送的数据从后端向前端通过消息中间件实时推送，前端接收到数据后，进行处理和页面渲染，在用户端显示实时数据和井眼轨迹3D视图。

6.根据权利要求4所述的一种基于云平台的远程自动定向方法，其特征在于，还包括钻头按照自动定向指令进行钻井工作的同时，云平台根据实时上传的现场数据，通过内置定向算法对井眼轨迹进行修正。

7.根据权利要求6所述的一种基于云平台的远程自动定向方法，其特征在于，所述内置定向算法具体为：通过现场数据计算出当前钻头在地层的位置，将该位置与设计轨迹中的靶点进行对比，如果在允许靶区范围内，则按照当前定向指令继续钻进，如果不在靶区，重新计算出定向指令，然后将定向指令下发到现场PLC控制器。

8.根据权利要求4所述的一种基于云平台的远程自动定向方法，其特征在于，所述相关参数包括MWD数据、钻压数据和转速。