基于独立成分分析的钻头振动信号识别方法研究

在海上丛式井井眼防碰监测中,风险邻井套管头检测到的钻头振动信号受到平台噪声干扰,针对钻头振动特征信号难以分离识别的问题,提出了一种基于独立成分分析（ICA）分离同频率范围信号的方法。首先对采集到的信号作限幅滤波处理以滤除部分干扰噪声,然后应用ICA方法分离获得不同源的若干路独立信号（其中包含钻头振动信号）,根据独立信号时-频特征分析,结合先验知识实现钻头振动特征信号的识别。通过丛式井防碰现场数据表明该方法可以有效地分离识别钻头振动信号,以提取出信号的能量为标准,能够准确判断钻头趋近风险井套管程度,达到在防碰预警目的。     

基于独立成分分析的钻头振动信号识别方法

在海上丛式井井眼防碰监测中,风险邻井套管头检测到的钻头振动信号受到平台噪声干扰,针对钻头振动特征信号难以分离识别的问题,提出了一种基于独立成分分析(ICA)分离同频率范围信号的方法。首先对采集到的信号作限幅滤波处理以滤除部分干扰噪声,然后应用ICA方法分离获得不同源的若干路独立信号(其中包含钻头振动信号),根据独立信号时-频特征分析,结合先验知识实现钻头振动特征信号的识别。通过丛式井防碰现场数据表明该方法可以有效地分离识别钻头振动信号,以提取出信号的能量为标准,能够准确判断钻头趋近风险井套管程度,达到在防碰预警目的。     

基于振动监测的浅层钻头位置预测模型

为加强丛式井井眼轨迹的控制与监测,基于钻头破碎岩石的振动信号,建立了浅层钻进时的钻头位置预测模型。通过研究钻头钻进时的振动特征和振动波在套管与地层中的传播衰减,认识到根据套管头处采集的振动信号能量来确定井筒之间的距离,进而实现钻头位置的场强定位是可行的。结合风险井的井眼轨迹测量数据和圆周测距定位算法,推导得出了钻头大地坐标的计算方法。根据渤海某平台的现场监测数据,利用所建模型计算得到了正钻井井眼的三维轨迹,将计算所得井眼轨迹与实际井眼轨迹进行对比,结果显示,该模型可以在一定条件下有效定位钻头位置,确定钻头走向,为防碰预警提供依据。     

井眼防碰监测技术在南海油田W9H的应用

目前,海上石油资源的勘探开发已进入一个新的阶段,丛式井、大位移井及水平井的应用正变得越来越普遍,特别是加密调整技术的应用,增大了井眼交碰风险,对钻井和油田正常生产构成了潜在威胁。利用定向井防碰地面监测系统在南海油田某区块的W9H实施钻井防碰监测,取得了良好效果。本文对该井防碰监测过程中不同工况条件下的信号特征进行识别、归纳,为定向井防碰地面监测系统和防碰工艺技术的不断完善提供技术与实践支撑。     

井眼防碰实时监测技术在渤海某井组的应用

渤海油田某井组是海上丛式井组中井数最多、密集程度最高的井组之一。为了防止井眼碰撞、窜槽,针对井间距小、井网密集、井斜大、周围老井井眼轨迹参数不准、井眼净化难度大等问题,此井组采用了表层防碰实时监测技术。结果表明:在三口井的危险井段实施了防碰实时监测,在隔水管打偏的A-14井预警一次,经过WMD测斜数据和COMPASS扫描计算出的中心距与传感器采集的振动信号特征存在明显的对应关系,验证了预警的准确性,并说明该方法可有效降低井眼碰撞风险。     

孤东油田GD7-P14井钻井技术

介绍了GD7-P14井特点与难点,以及钻井过程中运用的井眼压力控制与防喷、钻头与钻具组合的选择、井眼轨迹控制、邻井防碰等钻井技术,该井采用FEWD随钻测量仪器完成了四靶点、三阶梯、双水平段施工,实现两口水平井所能达到的目的.     

渤海油田新型防碰管理模式浅谈

近年来,渤海油田应用整体加密调整技术,实现了提高采收率的目的,但也导致井间距越来越小,有些井中心距甚至小于1,m。井眼碰撞由浅层存在风险逐步演变为深浅层同时存在风险,由单点存在风险逐步扩展为多点存在风险。防井眼碰撞是钻井工程面临的一道难题和挑战。渤海油田结合碰撞原因分析和作业经验,建立了新型丛式井防碰"全过程控制、全员参与、制定专项风险预案"的管理模式,形成了逐级控制、人人有责、专项预防的作业机制,有效降低了丛式井碰撞风险。     

基于时域统计特征的井眼碰撞识别方法

相同钻井条件下,钻头钻遇水泥环、套管的振动信号与钻进地层的振动信号的时域特征不同。提出一种基于时域统计特征的井眼碰撞识别方法,通过识别振动信号的特征差异,实现对钻头碰撞邻井井眼的及时预警。首先在时域上提取信号的分散特征和形状分布特征,然后利用主成分分析法对时域特征进行降维处理,进而得到主要特征成分,最后利用支持向量机对特征进行分类训练,以完成对钻进地层和钻遇水泥环、套管的自动识别。通过南海某钻井平台现场作业数据检验,验证了该方法的可行性,表明该方法可以加强海上丛式井作业的安全性。     

磁座对压电式加速度传感器安装传递系数的影响

在井眼碰撞预警地面监测中,安装于邻井套管头的压电式加速度传感器采用磁座安装方式,针对磁座安装对信号传递效果的影响,从理论分析和检测实验两方面进行了研究。首先分析了压电式加速度传感器结构原理,推导出其在磁座安装测量条件下的力学模型,基于模型计算得到不同信号频率下的理论安装传递系数,然后通过传感器磁座安装振动台检测实验,获得安装传递系数实验值。对比分析实验结果与理论计算结果之间的误差及误差存在的原因,在此基础上引入安装传递系数的修正系数,最后提出由传感器测量值计算套管头振动输入量的方法,能够克服磁座安装对信号传递的影响,进而提高井眼碰撞的监测精度。     

磁座对压电式加速度传感器安装传递系数的影响研究

在井眼碰撞预警地面监测中,安装于邻井套管头的压电式加速度传感器采用磁座安装方式,针对磁座安装对信号传递效果的影响,从理论分析和检测实验两方面进行了研究。首先分析了压电式加速度传感器结构原理,推导出其在磁座安装测量条件下的力学模型,基于模型计算得到不同信号频率下的理论安装传递系数,然后通过传感器磁座安装振动台检测实验,获得安装传递系数实验值。对比分析实验结果与理论计算结果之间的误差及误差存在的原因,在此基础上引入安装传递系数的修正系数,最后提出由传感器测量值计算套管头振动输入量的方法,能够克服磁座安装对信号传递的影响,进而提高井眼碰撞的监测精度。     

频域和时域两种计算方法对某大桥的抖振响应分析

大跨度桥梁对风荷载敏感性强,静风变形和脉动风荷载下的随机振动响应比较复杂,抖振响应分析就成为了设计的关键问题.分别应用频域和时域的分析方法,对大桥进行了横风向抖振响应分析,进而对比两种方法下抖振响应的位移均方差和最大值.计算结果表明:1)对于均方差求解两种计算方法有很好的一致性,对于最大值的求解两种计算方法有一定的误差;2)抖振位移主要由主梁各方向一阶振动模态控制,高阶模态的参与效应很小.     

用于动态测试的信号分析方法

信号分析被广泛用于消噪、特征提取、状态识别、故障诊断等。常用的方法有参数化分析法和非参数化分析法。参数化分析方法有ARMA模型、分形维数计算及用于判别微弱信号存在性的混沌分析法等 ;非参数化方法即谱分析方法 ,包括传统的DFT谱方法及在此基础上的提高频率分辨能力 (如AR功率谱 )和时频联合分析 (小波分解、Wigner谱 )等内容。文中对各种方法的原理、特点作了综述 ,并结合实例说明了它们的应用     

基于LabVIEW的信号分析仪的设计

基于虚拟仪器概念的信号分析仪系统的实现,重点讨论了在信号分析、显示和处理中的关键技术,最终实现了基于LabVIEW的信号分析仪平台,具有初级信号处理、信号的时域分析、信号的频域分析等模块和数字功能、图形化功能及存储数据功能的信号分析仪的教学系统平台.     

非对称渐开线圆柱齿轮建模与扭转振动仿真

为研究非对称渐开线圆柱齿轮的动力学特性,在对传统的非对称齿轮扭转振动模型进行动力学等价变换的基础上,建立了基于虚拟样机技术的非对称齿轮动力学模型. 利用该模型,综合考虑齿轮啮合过程中时变啮合刚度和啮合阻尼的影响,进行对称及非对称齿轮振动特性的时域和频域分析,并与数值仿真和实验研究的结果进行比较. 结果表明:该模型仿真与数值仿真和实验研究的结果相吻合.     

小波分析与应用综述

小波分析是在傅立叶变换的基础上发展起来的一种时频分析方法。作为一种新的变换域信号处理方法．小波变换尤其擅长处理在非平稳信号的分析。目前,这种分析方法已经广泛应用于信号处理、图像处理、量子场论、分形理论等领域。     

领域分析方法研究及应用

通过对传统的OOA技术和面向特征的思想在领域分析中优缺点的比较分析,介绍了一种将两者结合的领域分析方法,即基于特征的面向对象领域分析方法。描述了此方法的分析和建模过程,以及所产生的领域模型。采用该方法对集团化企业供应物流领域进行分析与建模,界定了该领域的范围、子领域,建立了采购计划子领域的领域模型。此方法有利于获取领域业务构件,提高软件复用度。     

利用面向对象领域分析方法开发软件的构件与构架

面向对象的领域分析方法在传统的面向对象分析方法的基础上结合了领域分析的方法，将这种方法应用于信息系统的模型设计中，建立起基于构件与构架的系统结构，并通过医疗信息系统的可重用构架案例，进一步深化了对此方法的研究。     

注水井分层测试资料的综合分析方法

由于井下注水后状况多变,注水井在测试过程中会出现各种问题,测试资料只能反映出一部分问题,需要多角度分析入手,综合判断注水井注入状况,从而有效减少作业成本,更好地提高测试效率和测试质量。在油田特高含水后期,注水井分层测试技术在稳油控水方面的作用日趋显著。在为油藏地质分析提供注水井动态数据的过程中,堪称井下眼睛的分层测试资料,可以详细描述井下各层段的注水吸水状况,层间干扰情况,对于判断下步注水井方案调整方向,提供了准确的第一手资料。经验表明,测试资料分析是其中的一种重要分析手段,但却不是唯一的依靠方法。要综合利用多种方式分析,才能得出正确的井下管柱及注水状况。     

脉率变异性估计心率变异性的可行性分析

研究了心率变异性(heart rate variability,HRV)是否可以由脉率变异性(pulse rate variability,PRV)替代,以及HRV与PRV之间的定量关系.同步采集了健康青少年、老年人与心血管病人组各25人的脉搏和心电数据,并通过定量对比分析了HRV与PRV在时域、频域和非线性三个方面的特征参数.结果表明,HRV与PRV二者不是完全一致的,其中健康青少年组的全部参数(SDNN,RMSSD,PNN50,HF,LF,SD_1,SD_2,α_1,α_2,SE,CD和AE;Ratio0.2)均具有一致性,故二者在一定程度上可以互相替代分析;而老年人组和心血管病人组只有部分参数(老年:SDNN,SD_1,SD_2,α_1,α_2,CD,SE和AE;病人:SDNN,SD_2,α_1,α_2,CD和AE;Ratio0.2)具有一致性,其余参数(老年:PNN50,RMSSD,LF和HF;病人:PNN50,RMSSD,LF,HF,SD_1和SE;Ratio≥0.2)都不具有充分的一致性,故二者不可以互相替代分析.     

地热井热损失影响因素敏感性分析

 针对地热井的保温增效问题,根据地热井井身结构特点,建立井筒温度计算模型,并利用A 地热井现场测试数据对模型进行验证,应用该模型对地热井热损失影响因素进行了敏感性分析。结果表明,通过有效洗井等措施,将局部井段产水转化为全井段产水,可使井口产液温度由61.2℃增加至65.7℃;井口产液温度随着日产量的增加而增高,但增幅逐渐减少;改变井身结构能显著提高井口产液温度,但需要进行系统的井身结构优化;采用保温材料的泵管带泵下深400 m 时,井口产液温度达到70.9℃,比常规泵管提高2.7℃。分析结果为地热井保温增效开发提供了理论依据。