基于COMSOL的剪切速率对超声波流量测量影响分析

为了分析影响超声波流量测量结果的因素,提高超声波流量测量的准确性,需要研究聚合物溶液剪切速率对于流体流态和超声波流量计接收声压的影响,利用多物理场有限元软件COMSOL建立超声波流量计三维模型进行仿真,通过流体域的背景流速曲线和超声波接收器波形图来分析剪切速率的影响。结果表明,在其他条件不变的情况下,随着剪切速率的增大流体流态趋向于湍流,超声波流量计接收器声压最大值与最小值相差1%,其对超声波流量计测量结果影响较小可忽略。

基于潜油电泵状态监测系统研究

潜油电泵监测系统实时监测潜油电泵各项参数,合理调整潜油电泵工作状态使潜油电泵工作在高效区,延长潜油电泵使用寿命。监测系统由井下和地面两个部分组成,井下部分利用传感器采集参数信息,经过滤波、放大后,通过耦合电路将参数信息传输到地面上,地面系统完成信息的提取与剥离,使用串口通信协议将参数信息发送至LabVIEW编写的上位机,以实时显示潜油电泵的工作状态。通过监测不同参数值,可以有效地反映潜油电泵当前的工作状态。实验结果表明,监测系统能够正常运行,并且能够对潜油电泵的工作状态进行有效反馈,有助于提高泵的效率、延长潜油电泵的检泵周期。

DPSD技术在随钻电阻率测井中的应用

钻进时产生的强烈电磁干扰使传统的模拟相敏检波(APSD)方法无法准确获取随钻测井的电磁波信号。数字相敏检波(DPSD)利用高速浮点数字信号处理(DSP)和高速现场可编程门阵列(FPGA)芯片,分别处理所采集的测井信息的实部和虚部,改变了传统的计算方法,提高了运算速度和计算精度。采用可编程逻辑技术充分利用了测井信息,简化了控制逻辑,提高了时序控制精度和测量精度。讨论了新设计的数字相敏检波的原理、特点、电路实现以及实验数据分析。实验证明,该检波方法能有效利用测井信息,优化随钻测井系统。

随钻电磁波电阻率测井采集系统研究

随钻测井(LWD)以地层分辨率高、节省时间和成本等优势而有别于电缆测井,在情况复杂、电缆测井难度大、钻杆传输测井风险高的井中,随钻测井具有优越性。针对目前测井技术的发展需求,设计出一种随钻电磁波电阻率测井数据采集系统。重点介绍了随钻测井仪采集系统结构、采集方案、数据处理及各功能模块的设计与实现。该系统基于高性能数字信号处理(DSP)和现场可编程门阵列(FPGA)而设计,实现了对信号的预处理、高速A/D的控制、相敏检波(PSD)的数字化等功能,优化了系统,为随钻测井仪器的研制提供了新的方法和途径。

一种压电加速度地震检波器的设计与研究

研究和讨论了一种陆用压电加速度地震检波器,并从理论上对其幅频、相频特性进行推导,得出影响频响宽度的主要因素,并在压电晶体的选择及检波器的结构上予以改进。通过对传统速度地震检波器和压电加速度地震检波器主要指标测试和理论及现场试验结果表明:此压电加速度检波器具有较好的低频和高频响应特性以及较高的灵敏度,是一种较好的检波方法。

基于DDS技术随钻测井仪发射电路研究

设计了一种随钻电磁波电阻率测井仪的发射电路。在电磁波测井仪中,频率源是关键的部件,其性能的好坏直接影响着系统的整体性能。锁相式频率合成器以较高的频率精度、分辨率及频谱纯度得到广泛应用,但是当需要窄频率步进时,环路带宽需要降低,致使锁定时间变长,不能满足要求。而DDS(直接数字频率合成)的出现恰好可以弥补这一缺陷,利用高精度、低功耗的DDS芯片AD9850组成频率为2MHz和400kHz数字电路作为随钻测井仪发射源,使对相位和幅度的控制和调试更方便快捷,并设计出具体的电路,通过实验验证了此方案的可行性。

基于互感原理的潜油泵绝缘工况实时监测系统

随着海洋油气开采的不断发展,电潜泵技术受到了越来越多的关注。受井下恶劣环境影响,潜油电泵的绝缘材料在其运行过程中会逐渐裂化,造成电流泄漏,引发相间断路起火或对地漏电等危险情况,对潜油电泵设备造成破坏性伤害。针对该问题,设计了一种基于互感原理的潜油电泵绝缘工况实时监测系统,在线监测潜油电泵的泄漏电流,从而实时、准确地监测到潜油电泵的绝缘工况,保障潜油电泵机组的安全运行,并构建了室内井况模拟实验。实验结果显示:此系统可以将电缆铠皮上代表井下工况的直流信号电流滤除,提取出代表潜油电泵绝缘工况的交流泄漏电流,回路中存在直流信号电流不影响监测结果;此系统测量误差小于0.14%,可以实时、精确地监测潜油电泵的绝缘工况;与现有的潜油电泵绝缘检测方案相比,解决了现有方案不能实时监测、操作复杂、需要频繁启停潜油电泵系统的不足,具有良好的应用前景。

数字相敏检波在随钻电阻率测井仪中的应用

本文设计了一种基于高性能DSP和FPGA控制的数字相敏检波系统。系统讨论了传统模拟相敏检波和新型数字相敏检波的原理特点、电路实现及实验数据分析。实验证明，该检波方法能有效利用测井信息，优化系统，为我国随钻测井仪器的研究提供新的方法和途径。

基于近场零陷权的出砂监测干扰抑制方法

在出砂监测过程中,周围存在着大量的干扰和噪声,其中,对出砂监测影响最大的是管道振动所引起的。为了保证出砂监测的准确性,本文利用一维阵列传感器,构建近场声波传输模型,采用波束成形理论,实现对主瓣的波束聚焦成形,并在沿着管道方向的干扰,形成零陷达到对干扰的抑制。通过对出砂监测模型的分析,以及近场模型的构建,在近场模型下,根据接收信号之间的时延特性,实现对波束的聚焦成形以及对近场零陷最优权的推导、计算,使信号的来波方向上保持输出功率最大,而干扰方向形成零陷达到对干扰的抑制,改善出砂监测的准确性。仿真结果表明,该方法能够有效的实现对干扰的抑制,在来波方向形成良好的指向,而干扰方向实现零陷。

井下注水发电机参数设计与实验分析

为了实现注水井的测调一体化以及智能注水,在注入流道直径小于40mm的情况下,根据发电机的设计原则,计算了尺寸和参数。利用COMSOL软件建立了发电机模型,并对发电机的电磁场进行了仿真,得到了发电机的磁通分布。加工实物后进行实验,实验数据与期望结果基本一致,验证了发电机定转子排布与尺寸的合理性。当转速为600 r/min时,可稳定输出10 W以上功率,可见本发电机能满足井下脉冲发射器与电池的供电要求。

基于液冷散热的注水井充电电池组热管理系统设计与研究

设计一种注水井充电电池组液冷散热管理系统,由制冷回路和乙二醇冷却液循环回路组成并配备的多个锂电池单元的电池模块的技术。电池组按照一个电池模块由多个电池单元构成方式配置,电池组的各个电池模块和各个单元能均匀冷却。介绍了由偏心发电机组和永磁涡轮发电机组构成的注水井供电系统、液冷散热系统,测试了不同温度工况环境下充放电特性曲线。

在点阵设备上显示向量图的设计与研究

在点阵设备上显示汉字与数据已实现,但对于向量的显示则是一个难点。本文以一台便携式多功能伏安相位仪为例,详细阐述了液晶屏上向量表的设计和显示原理,并介绍了整数数字微分法(INTEGER DDA)的直线算法和贝森海姆作圆算法(BRENHAM'S CIRCLE ALGRITHM)。实验证明,该方法适用于不同点阵大小和其他控制器的液晶显示模块,并取得了比较好的显示效果。

一种基于模糊熵和FKCN的边缘检测方法

根据邻域内的灰度分布是有序的、具有方向性以及灰度实质具有结构性三种图像边缘的基本特征,通过引入模糊熵,构造出了一组基于模糊熵的信息测度分量来定量描述图像的这些边缘特征.利用训练样本获取该组分量,并组成一特征向量对模糊Kohonen聚类网络(FKCN)进行训练.用训练好的FKCN聚类网络直接提取其它图像的边缘.该方法无需确定阈值,对弱边界检测较敏感,在特征的选取上充分地考虑了边缘和噪声的本质区别,具有优异的抗噪性能.

基于模糊熵的自适应图像多层次模糊增强算法

该文对图像模糊增强算法中的非线性变换进行了较深入的研究,发现了其存在的问题,例如变换的强度较小,运算速度较慢,丢失部分灰度信息等缺点.提出了一种新的模糊增强变换算子,该变换算子不但克服了上述缺点,而且具有封闭性、变换强度可调性以及移植性好等优点.并将该算子成功地引入到多层次图像模糊增强算法中,取得了较好的效果;另外,该文针对以往算法需要人工介入设置阈值参数方可进行图像增强的缺点,通过模糊熵的引入,新算法可以自动地选取最佳的阈值参数而不需人为的介入,因而成功的解决了这一难题;最后,将新的多层次模糊增强算法应用于图像边缘检测中,取得了优于现有模糊增强方法的效果.

基于直方图的自适应图像去噪滤波器

对于那些明显偏离高斯型白噪声的加性噪声 ,如拖尾脉冲噪声 ,高斯脉冲噪声等 ,已有方法的滤噪性能会严重退化 .为此 ,该文提出了一种去除脉冲噪声的新方法 .该方法首先由被污染图像估计出原图像的直方图 .然后应用模糊集理论 ,利用加权策略得到了一个符合图像灰度分布统计规律的模糊隶属度函数 ,以此隶属度函数构建一个加权平均滤波器 .新方法有效地利用了原图像的先验知识 ,能够根据图像区域特性差异及脉冲噪声强弱自适应地采用不同的滤波尺度 .文章比较了传统滤波器、已有的模糊滤波器和本文方法的结果 .

水灰岩地层中子随能量和时间分布的Monte Carlo模拟

作者在 MCNP的基础上 ,开发了中子测井 ,中子通量随空间、能量、时间分布蒙特卡罗(Monte Carlo)模拟软件包。对裸眼井、井眼里无下井仪器、水饱和灰岩地层、井眼注水 ,用该软件计算了沿井轴和沿井壁中子通量随能量、时间分布 ,以及沿井轴和沿井壁热中子和超热中子时间谱。即源距变化对中子通量随能量、时间分布和井轴与井壁热中子、超热中子时间谱的影响。

水灰岩地层各孔隙度中子随能量时间分布Monte Carlo模拟

作者在 MCNP的基础上 ,开发了中子测井 ,中子通量随能量、时间分布蒙特卡罗 (MC)模拟软件包。对裸眼井、井眼里无下井仪器、淡水饱和灰岩地层、井眼注淡水 ,用该软件计算了井轴和井壁一确定点 ,各孔隙度中子通量随能量、时间分布。即孔隙度对中子通量随能量、时间分布和热中子、超热中子时间谱的影响。

直接数字频率合成技术在随钻电阻率测井仪电路设计中的应用

直接数字频率合成技术(Direct Digital Synthesize,DDS)具有频率分辨率高、输出频率稳定、功耗低等优点。分析研究了DDS技术的基本原理和DDS芯片AD9850的工作特点,介绍了它在随钻电磁波电阻率测井仪信号源设计中的应用,并给出了它和DSP处理器的硬件接口和程序流程。试验结果表明,利用DDS技术产生的信号能满足测井的需要,为随钻电阻率测井技术提供了新手段。

井壁超热中子测井MC模拟

在 MCNP的基础上 ,开发了井壁超热中子时间谱测井蒙特卡罗 (Monte Carlo)模拟软件包 .裸眼井、井眼里无下井仪器、淡水饱和砂岩地层、井眼注淡水 ;油饱和砂岩地层、井眼注油 ;油饱和砂岩地层、井眼注淡水 ;淡水饱和灰岩地层、井眼注淡水与淡水饱和白云岩地层、井眼注淡水 ,及裸眼井、井眼里有下井仪器、淡水饱和砂岩地层、井眼注淡水等条件下 ,计算井壁超热中子时间谱随孔隙度的变化 ,同时可得到井壁超热中子总通量随孔隙度的变化 ,结果证明井壁超热中子时间谱测井或井壁超热中子测井是确定地层孔隙度最有效的方法 .在此基础上 ,再研究井壁超热中子时间谱测井仪或井壁超热中子测井仪的工程参数 .

基于VC++的电潜泵井上位机软件系统研究

当下,数据处理系统已经普遍应用到工业监等各个领域,而针对工程中对数据处理及分析的需求也在不断的增加。以Visual Studio 2012为上位机软件开发平台,软件设计采用VS 2012下的VC++语言进行编程,其界面框架设计选择的是Visual C++下的Windows窗体应用程序来实现上位机界面的设置。上位机利用C++语言编程将外围数据源中存储的数据通过RS232接口进行接收、读取、转换、存储并实时显示等。测试表明,该系统软件页面设计良好,上下位机数据传输稳定,可实时显示、分析、存储和曲线绘制。