基于监督下降法的短偏移距瞬变电磁快速反演研究

短偏移距瞬变电磁法(简称SOTEM)通常采用传统式基于物理建模的反演方法,反演效率较低,不易灵活融入先验信息,而基于数据驱动的反演方法能够提高反演精度与效率,泛化能力却难以保证。为了提高SOTEM数据反演的精度和效率,并兼顾可靠的泛化能力,本文探索了一种融合物理建模与数据驱动的反演方法,将机器学习中监督下降法应用于SOTEM数据反演中。基于监督下降法的SOTEM数据反演分为线下训练和线上预测,线下训练时通过合理的训练集灵活融入先验信息,获得隐含模型特征的平均下降方向,线上预测时借助物理建模函数和训练所得下降方向,在传统反演框架下完成模型参数重建。文中利用层状大地模型构建训练集和测试集,实现了基于监督下降法的SOTEM数据一维反演,并与传统Occam算法进行了对比。结果表明:基于监督下降法的SOTEM反演效率大幅提升,反演精度较高,具有良好的泛化能力。

偏心探头套管损伤定位校正方法

针对偏心探头套管损伤定位方法准确性不足、易受井况影响等问题,设计了偏心探头套管损伤定位校正方法。通过对系统的组合式偏心探头设计进行介绍分析,探讨了影响偏心探头套管损伤检测性能的原因,即仪器在井下无规律的周向转动。利用MEMS陀螺仪获取仪器旋转角速率数据,通过对角速率数据解算、预处理和积累,调整各偏心探头的相位,改变探头数据的直角坐标值,实现追踪各偏心探头的实时方位,确保探头数据与方位信息一一对应,保证套管损伤位置在三维成像观测中的正确映射。经过校正后的偏心探头可以摆脱仪器井下周向旋转的影响,使得套管损伤定位位置更精确。该方法提高了偏心探头套管损伤定位的准确度,可进一步推动偏心探头套管损伤定位检测的应用。

不同模型约束的SOTEM稳定性反演

短偏移距瞬变电磁法(简称SOTEM)理论上探测精度较高,但由于地下电性结构复杂多样,目前所采用的单一模型约束反演策略具有局限性.本文提出了一种不同模型约束的SOTEM稳定性反演方案,能够快速获得具有光滑型、聚焦型、突变型结构特点的反演结果.该方案引入了光滑泛函、总变分泛函、最小梯度支撑泛函进行不同正则化,将不同稳定泛函重新构造,在统一反演框架下获得不同模型约束反演问题的解,并对正演、迭代过程、雅可比矩阵计算、正则化参数设置等多个细节进行了优化,以提高SOTEM反演的稳定性和效率.通过不同地电模型的大量样本,考察了本文所提的多种优化方案对反演的稳定性和效率的提升效果,对比了采用不同模型约束进行正则化的反演效果,从而验证了所提SOTEM反演方案的稳定性与快速有效性.

基于瞬变电磁偏心阵列的套管开窗侧钻井开窗轨迹与窗口形态检测方法

针对侧钻井的复杂井身结构,提出了一种基于瞬变电磁偏心阵列的套管开窗侧钻井开窗轨迹与窗口形态检测方法。在瞬变电磁法偏心探测模型与磁场分布特性的基础上,采用沿井轴螺旋分布在4个象限的偏心阵列进行探测。并在对各偏心探头接收信号进行深度补偿后,利用各偏心探头的方向识别特性可实现套管开窗侧钻井开窗轨迹与窗口形态检测。在胜利油田开展的现场试验结果表明,相对于传统居中的电磁探测模型,该方法能清晰识别侧钻轨迹和窗口形态,为套管开窗侧钻井的深入研究和推广应用提供一定的数据支撑。

高温高压井下压力传感器的补偿与校正

潜油电泵、油藏监测、智能井等系统需要对井下压力进行长期在线监测，压力测试装置是其一个重要组成部分，是反映采油井实时状况的一个重要参数。井下温度随着深度的增加变化比较大，选用硅压阻式传感器存在温度漂移和线性误差，因此需要对压力传感器进行温度补偿和线性化校正。由于井下环境比较复杂，井下采集电路没有CPU进行处理，因此采用软件温度补偿与校正不易实现。经分析研究采用MAX1452信号调理芯片对压力传感器进行补偿与校正，能使压力传感器的精度达到0．1％。本文主要分析与研究MAX1452的补偿原理和实现方法，经试验分析得出经补偿校正后的系统在-40—125℃的温度范围内输出电流具有很好的线性度。

三分量感应测井系统研究

全世界的薄互层油藏约占已发现总油藏的30%,薄互层油藏也称各向异性油藏,我国各向异性油藏所占比例更大。常规电磁测井仪只能测量水平方向的电阻率,很容易低估和漏测低阻和低差异的交互式薄储层;三分量感应测井系统可直接测量地层的水平电阻率和垂直电阻率,还可测出地层的倾角和方位。本文介绍了三分量感应测井仪的线圈系结构和测量原理,论述了交错网格有限差分法和有限元法等两种各向异性地层的正、反演计算方法,最后进一步讨论了研究三分量感应系统的应用前景。

三分量感应测井仪及其对各向异性地层的识别

已发现的油藏中，各向异性油藏占总油藏的20％～30％，但常规电磁测井仪只能测量水平方向的电阻率，很容易低估和漏测产层．三分量感应测井仪通过布置三组相互正交的发射一接收线圈对可直接测量地层的水平电阻率和垂直电阻率，通过测量两个交叉分量还可得出地层的倾角和方位．避免了时产层的低估和漏测．本文介绍了各向异性地层的主要类型，各向异性电阻率的计算公式，三分量感应测井仪的线圈系结构，多频聚焦方法以及包含围岩校正的反演方案．

基于CAN总线技术的测井数据传输系统设计

针对现有井下系统与地面系统传输技术中数据通信方面存在的问题,提出了基于CAN总线的井下系统与地面系统数据通信方案,论述了测井数据传输系统总体结构和CAN总线的数据传输系统,着重阐述了CAN总线数据传输系统的软硬件设计及实现方法.

三分量感应测井的正反演理论及性能研究

常规感应测井仪器只有Z方向的线圈系,只能测量水平方向的平均电阻率。三分量感应测井系统分别在X和Y及Z方向布设了3组互相垂直的发射-接收线圈对,可直接测量地层的水平电阻率和垂直电阻率;在XZ平面和XY平面布设了2个交叉线圈,通过测量2个交叉分量可以得到地层的倾角和方位角,为储层评价提供更准确的信息。设计了三分量感应测井系统线圈系的布局结构、排列方法和聚焦方式。通过对线圈系匝数和距离的选取、几何因子的计算以及各向异性介质的正、反演研究,使三分量感应测井系统线圈系的水平探测深度和纵向分辨率得到了提高,能很好地反映出地层的真实特征。

电容型高压设备绝缘在线监测系统的设计

提出了基于DSP的总线式结构的电容型高压设备绝缘在线监测系统,其信号的采集、分析和处理以及通信均由现场监测单元完成,实现绝缘参数的就地测量,避免了模拟小信号的远距离传输,提高了系统的抗干扰能力和测量结果的准确性,并且指出了依靠在线监测技术实现状态维修的可行性。绝缘在线监测系统的使用弥补了电网设备需要定期检修的不足。

桥箔爆发电流的计算与测量

介绍了桥箔起爆机理 ,计算了爆发电流 ,采用罗果夫斯基线圈对桥箔的爆发电流进行测量 ,其结果与计算值符合得很好 ,说明了桥箔起爆模型的准确性和测量结果的有效性。

爆炸逻辑网络电子安全控制系统研究

为了研究适用于爆炸逻辑网络的电子安全系统,采用加速度传感器检测火箭发动机加速度信号,通过CPLD(复杂可编程逻辑装置)和单片机识别发动机点火信号、离轨信号、加速度信号和起爆指令,按照爆炸逻辑网络的解除保险时序及战斗部起爆指令的要求适时地起爆A、B两个起爆源,从而起爆战斗部。按照有关的设计准则研制了电子安全控制系统,并通过试验证实了其安全控制功能符合爆炸逻辑网络要求。

高速战斗部侵彻混凝土过程中的炸点控制

分析国内外对高速战斗部侵彻混凝土过程的研究状况及其在实际应用中有待解决的问题 ,针对侵彻战斗部高过载、小体积、低成本的特点 ,提出了实现炸点控制的三种技术途径 ,一是利用侵彻过载曲线的前沿进行控制 ;二是利用着速和整个侵彻过载曲线进行控制 ;三是利用侵彻过载曲线直接求出着速和行程。对第一种途径进行了实验研究 ,证实了原理的可行性和炸点控制的有效性。

自然伽马测井技术研究

自然伽马测井仪是各种组合测井仪器中较为重要的一种下井仪器,它具有多种组合功能和优越性能。论述了自然伽马测井的基本原理,并设计、阐述了相关的电路。设计电路中包括了电压跟随器、鉴别器、脉冲整形器以及信号通过单片机后的驱动电路。高压电源为探测器提供高电压,对自然伽马测井有很大的作用,同时研究了高压电源部分。通过对自然伽马测井曲线的研究,在测井过程中可以为深度校正提供可靠的依据。

三电极火花隙开关电感和电阻的确定

简述三电极火花隙开关的应用领域及工作原理 ,对开关的性能进行了测试。用线圈测出放电回路在短路放电状态下的电流曲线 ,经波形分析和计算 ,求出开关的电感和电阻。

激光点火与起爆系统

介绍激光点火与起爆系统（ Ｌ Ｆ Ｉ Ｓ）的工作原理，论述采用全电子安全系统对 Ｌ Ｆ Ｉ Ｓ进行控制的基本原则，通过建立激光火工品在激光照射下的热力学模型，分析起爆时间、激光器功率、光纤直径及激光脉冲宽度之间的相互关系，并讨论光能在传输过程中的能量损耗。文章还介绍了 Ｌ Ｆ Ｉ Ｓ的试验情况，并分析 Ｌ Ｆ Ｉ

潜油电泵井下数据传输系统研究

根据潜油电泵井的生产特点,结合电力线载波通信技术,通过对井下信号通道的分析,建立了电力线载波传输电路模型,提出了潜油电泵井下数据传输的新方案,并设计了相应的硬件电路图,使电力线载波技术在井下数据传输中得到应用。

随进行程自动识别与炸点控制

分析国内外对高速战斗部侵彻混凝土过程的研究状况及其在实际应用中有待解决的问题 ,针对侵彻战斗部高过载、小体积、低成本的特点 ,提出了自动识别侵彻行程并进行炸点控制的两种技术途径 ,一是利用着靶速度和整个侵彻过载曲线进行识别与控制 ;二是利用侵彻过载曲线直接求出着速和行程。

感应测井仪的数字化设计研究

针对目前感应测井仪存在的问题,设计了一种数字化的感应测井仪。重点介绍了感应测井仪的系统结构、数字化方案设计及各功能模块的设计与实现。该系统基于高性能DSP芯片TMS320VC33而设计,实现了波形发生器、相敏检波的数字化等功能,优化了系统,为测井仪器的发展提供了新的方法和途径。

瞬变电磁法测井信号调理电路设计

瞬变电磁法是目前地球物理勘探领域里一种新兴的测量方法。它是在一次场衰减完之后观测二次场的时间域的勘探方法,然而其响应信号非常微弱,这就对调理电路的要求非常高。设计了一种能够放大有用信号、同时抑制噪声信号的调理电路。电路由前置放大电路、滤波电路和中间级放大电路组成。电路中,不仅通过选用合适的滤波电路来提高精度以及截止频率的稳定性,还通过制作良好的PCB和选择高精度器件来降低噪声的影响。通过实验,证明了调理电路的整体性能指标达到设计要求,从而方便了信号的后续处理。