随钻超声井眼成像技术进展

随钻超声井眼成像技术是当前随钻测控领域的前沿技术,可以在随钻工况下实时生成高分辨率的井眼图像,能够准确反映井眼形状,识别裂缝、孔隙、层理等特征,在监测井眼工程状况和质量方面发挥着重要作用。阐述了随钻超声井眼成像系统的成像原理及构成要素,综述了发展历程及现状,分析了国外最新研发的随钻超声井眼成像系统的技术特点,总结了随钻超声井眼成像技术未来发展趋势,探讨了随钻超声井眼成像领域在仪器设计及发展的方向。     

多深度随钻电磁波电阻率测量系统设计

多深度随钻电磁波电阻率测量系统由电磁波发射接收线圈系和电子线路两部分组成.分析线圈系设计中需要考虑的各种影响因素,介绍以数字信号处理器为核心的测最系统基本构成.测量系统采用24位∑-△模数转换器实现幅度衰减测最,采用复杂可编程逻辑器件实现高精度相位差测量.系统采用双频率、双源距实现径向上多个探测深度的电阻率剖面测量,能够在地层钻遇的第一时间伞面、真实地获取地层电阻率数据,为钻井地质导向及地层评价提供重要地质参数.     

环境因素对随钻测井测量结果的影响

随钻测井是一种比较新的测井技术，分析和讨论坏境因素对随钻测井测量结果的影响有利于ＭＷＤ的进一步推广和使用，影响随钻测井测量结果的环境因素有井眼大小，钻井速度，侵入深度和地层钻开时间等。随钻测井和电缆测井中的自然伽玛、中子孔隙度及电阻率测井曲线实例对比分析表明，在多数情况下随钻测井比电缆测井能提供更精确的数据和信息，从而提高最终解释结果的符合率。     

随钻测井技术新进展

随钻测井是在钻开地层的同时实时测量地层信息的一种测井技术,自1989年成功投入商业应用以来得到了快速的发展,目前已具备了与电缆测井对应的所有技术,包括比较完善的电、声、核测井系列以及随钻核磁共振测井、随钻地层压力测量和随钻地震等技术,随钻测井已成为油田工程技术服务的主体技术之一。本文较系统的总结介绍了目前随钻测井技术的最新研究进展。     

提高钻井法凿井测井仪的超声测距可靠性

介绍SD-2A型钻井法凿井测井仪的结构和工作原理,为解决提高仪器可靠性和技术指标的关键技术,即超声波在大相对密度非均匀泥浆介质中的可靠测距问题,设计一套超声波数字信号采集系统,对大相对密度非均匀泥浆介质中的超声测距信号,进行傅立叶频谱分析和成分分析,在此基础上,提出超声测距信号处理的几种方法,即频域滤波法和自相关法,给出提高超声测距可靠性的硬件设计,实现在泥浆相对密度为1.3的介质中的可靠测距。     

面向随钻的井筒可视化方法研究

针对随钻过程中数据的复杂多样性以及井下信息可视化的重要性,以随钻井轨迹数据和随钻测井数据为研究对象,研究并给出随钻井筒可视化建模的方法,建立立体井筒模型。基于成像原理给出钻遇地层可视化建模方法,建立地质属性映射模型,采用纹理技术实现二者的有机融合,真正实现随钻井筒的三维可视化。利用Open Inventor图形开发工具包,实现三维井筒的绘制和钻遇地层信息在三维井筒上的展示。     

随钻双感应测井仪器刻度响应研究

介绍一种随钻双感应测井仪器,利用三维有限元方法模拟实际仪器结构对仪器响应的影响,针对该仪器设计刻度环和刻度水箱,并探讨最优刻度环参数和水箱刻度校正系数。结果表明:钻铤和反射层是导致仪器响应非线性变化的主要因素,磁环主要导致仪器响应幅值增大。通过刻度环或水箱刻度,仪器响应和真实地层电导率具有较宽的线性响应范围。模拟结果可为随钻双感应测井仪器设计和刻度提供理论参考。     

TI地层声学各向异性随钻评价方法的数值研究

采用三维有限差分方法模拟偶极子声源在含钻铤的各向异性地层井孔中激发的声场,研究地层各向异性对偶极模式波频散特征的影响,并提出从随钻四分量偶极子声波数据中提取地层快、慢横波慢度及其各向异性的方法。结果表明,偶极子声源在各种地层井孔中均可激发对横波慢度的方位各向异性敏感的偶极模式波:对于快速地层,F2模式的低频部分对地层横波慢度及其方位各向异性最为敏感;对于中速和慢速地层,弯曲波较高频率部分对地层横波慢度较为敏感。采用各向同性地层建模的方法可以较为准确地提取地层的快、慢横波慢度,提取结果的误差小于4%。     

随钻测井环境中地层横波速度测量的数值研究

由于慢地层横波速度测量困难,数值考察了多极子声源在裸眼井和随钻测井环境中激发的声场波形.随钻测井环境中,偶极子和四极子声源都能在快地层井孔中激发出携带地层横波信息的地层振型.研究表明在慢地层,偶极子声源激发的钻铤振型严重干扰地层横波波速的测量,低频四极子声源在慢地层井眼中则不会激发出钻铤振型.     

基于随钻测井数据预测破裂压力

破裂压力是判断岩石是否起裂的重要依据,而现有的随钻测井资料仅能解释地应力、弹性模量等参数,缺乏对破裂压力的解释。为了准确预测破裂压力并降低施工压力和风险,基于MH地区的FSI(Flow Scanner Image)仪器测试的产出剖面测井资料,区分泡酸与不泡酸两种方式分别建立广义回归神经网络(GRNN)模型,对该地区油井开发进行破裂压力预测,并运用交叉验证方法得出光滑因子（σ）,通过与真实破裂压力值对比验证模型的准确性,并与BP神经网络和H-W模型的预测结果进行对比分析,再基于此预测给出泡酸建议。结果表明： GRNN模型预测结果与实际破裂压力更接近,且均方根误差为4. 54%,平均百分比误差为0. 03%,均优于BP神经网络和H-W模型。GRNN模型不受地质条件影响且预测精度高,操作简便,可用于该地区破裂压力预测,也可作为后续井FSI仪器流动扫描的替代,不但可以为同类地区的施工提供借鉴,而且可以为同地区开发资源节约成本。     

基于DSP芯片的超声波测距系统

针对测距系统精度越来越高的要求，提出了一种用数字处理芯片(DSP)取代传统的用单片机来进行距离的测定，讨论了测距一般原理，给出了硬件系统的结构图及软件设计。     

高精度的超声波测距系统的设计与实现

利用AT89C52单片机作为主控制器,进行系统硬件和软件的设计.通过介绍超声波测距测距仪的原理,超声波发射模块的原理及电路构成,超声波接收模块原理及电路构成,以及温度补偿电路的原理,设计出了以AT89S52单片机为核心的低成本、高精度、微型化数字显示超声波测距仪的硬件电路和软件控制系统.     

基于Kalman滤波的量程自适应超声波测距

针对移动式机器人障碍物探测时,超声波测距存在大量程与小盲区之间的矛盾及测量周期长的问题.设计了易于控制的超声波测距系统,采用基于Kalman滤波的量程自适应测量方法.为系统设定多级量程,在实际跟踪测量时,利用Kalman滤波器对目标的状态进行预测,通过预测值与设定阈值的比较进行量程的自适应切换,调整系统的测量参数.实验结果表明,该方法在增大量程的同时减小了盲区,实现了在大动态范围内对目标动态参数的准确估计,同时缩短了平均测量周期,增强了系统的实时性.     

相关法高抗干扰超声波距离测量中的信号处理

提出了一种建立在信号模型基础上的高抗干扰超声波距离测量相关法。通过对超声波传感器频率特性的分析而求得一个十分简单的超声波匹配电中。为了降低所处理的信号频率采用了调制与解调技术。由于伪随机二进制信号PRBS和超声波传感器的特性，可用方波载波信号来有效地代替正弦波载波信号。还描述了用于提高采样频率的线形内插法和用于抑制分散回声的均值法。     

基于Multisim仿真的超声波测距系统的设计与实现

以测量超声波发射与反射时间差作为测距的基本原理,设计并实现可自动测距系统.将系统分为超声波发射、超声波接收、计时电路等若干部分,分别进行设计,并进行适当优化.每一部分均使用Multisim软件进行仿真及验证.相比以往的测距电路,本系统不仅能给出测出的距离,还增加了报警系统的设计.实验结果表明,本系统具有稳定、灵敏度强、测量精度高的特点,并具备一定的应用和推广价值.     

超声测距系统误差分析及修正

分析了超声测距的基本原理及测距中存在的主要误差,建立了相应的可进行修正的数学模型。     

长距超声波雷达在汽车智能泊车系统中的测距研究

将长距超声波雷达搭载在实际车体上,选用前2后4配置方案,当汽车经过一个空车位时,长距超声波雷达发射电磁波形感知周围障碍物,识别车位。研究结果表明,通过LIN总线串行通讯网络传输,用数字信号量替换模拟信号量,对超声波雷达进行控制,最后用拟合曲线分析出的横向车位和纵向车位精确度高,简单实用,效果好成本低。从而为智能泊车技术在中低端车上的应用创造条件,为实际操作的改进提供更多的理论依据。     

基于电磁波及超声波联合测距的井下定位方法

研究煤矿井下电磁波、超声波联合定位方法,根据井下巷道的空间结构特点,由锚节点和网关节点形成无线传输网络,网关节点布置在巷道的端点,锚节点一字排开等间距吊挂在巷道顶部中央,使巷道内任意位置都至少有两个锚节点接收到移动节点发射的电磁波信号。 移动节点通过判别锚节点电磁波信号强度确定移动节点与锚节点的位置关系;移动节点采用基于超声波的TOF检测方法进行巷道横向测距,移动节点和锚节点节采用基于电磁波信号强度的对数-常态分布模型进行巷道纵向测距,最终确定移动节点的二维坐标。 仿真结果表明,提出的定位方法误差较小,超声波在巷道横向的测距误差很小,巷道纵向50 m范围内,最大误差不超过5 m。 联合定位方法使用少数锚节点获得高定位精度,可以应用于煤矿井下。      

一种高精度超声波测距方法的研究

介绍了超声波在空气中的传播原理,分析了超声波测距产生测量误差的主要原因,即环境温度变化引起速度的变化,回波前沿的确定偏差引起测量时间的误差是引起测距误差的主要原因.提出通过温度测量修正传播速度,应用双比较器整形结合软件查找回波前沿以提高空气中测量精度的方法.在此基础上,设计了相应的超声波测距系统并与单比较器测量系统进行了对比实验,研究表明,双比较器整形方法能够有效的提高测量精度,而且相对其他高精度超声波测距方法,该方法电路简单.图4,表2,参8.     

钻井扭矩的随钻遥测

介绍一种石油钻井中钻具扭矩〔包括悬重和钻压〕的随钻遥测方法,该方法是在方钻杆的上、下两端各增加一个短接,分别放置扭矩、悬重传感器及信号处理电路,通过调频发射和接收,显示方钻杆的扭矩及钻具的悬重和钻压。本方法的特点是能实测施加于方钻杆上的真正扭矩。