磁化套管磁场分布规律研究与测试

本文建立地磁场中套管磁化理论模型,并使用多物理场软件对所建模型进行有限元分析。可见,套管被磁化后周围磁场分布异于地磁场,其水平磁场的极大值出现在磁北磁南方向上,极小值出现在磁东磁西方向上,且其周围磁干扰现象会随着与套管距离的增加而逐渐减弱。采用高为3m的Φ140mm套管对磁场模型进行实验验证,发现具有较好的吻合性,当套管相对方位角一定时,与套管相对距离1m以内磁干扰幅度较大,1m~1.8m磁干扰幅度减弱,在1.8m后磁干扰基本消失。

一种钻井指向式导向机构的力学分析

钻井导向机构的力学分析是导向工具设计和轨迹控制的基础。基于一种指向式导向机构的设计,通过纵横分析法和有限元法,建立不同的力学模型,分别对外壳、导向轴和向心关节轴承进行力学分析,研究导向机构不同安装位置对偏置力、钻头倾角和向心关节轴承所受应力大小的影响,同时分析外壳与导向轴刚度比对偏置力大小的影响,最后给出最佳的导向装置安装位置为距调心轴承0.3 m处,外壳和导向轴刚度比为5,可以增加造斜率和确保设计的合理性及可行性。

融合DBSCAN多测点算法的磁方位校正

单测点校正法计算复杂、不稳定、误差较大,无法满足井下地磁方位角的精度要求。基于间接单测点分析法和Brooks多测点分析法,提出一种新方法,通过DBSCAN(Density-Based Spatial Clustering of Applications with Noise)算法识别并剔除噪声,采用椭圆校正法校正径向干扰,轴向干扰则由单轴多测点分析法校正。实验证明:改进多测点法不仅可以进一步提高椭圆校正的拟合效果,还能降低噪声对参考点计算值的影响,计算得到的方差曲线收敛性更强、更稳定,校正后方位角误差进一步降低。

基于UART的小型测控网络设计

介绍了一种利用微机和单片机的UART资源构成的小型测控网络。该网络实现了一主多从,即插即用的串行总线连接方式。系统构成十分灵活,扩展性强。主机可以很方便地访问任意一台从机,实现每次8B以内的双向数据传输。通过在高温高压动失水实验装置中的实际应用,表明该网络性能稳定,工作可靠。

北京工体“海底世界”工程设计

北京工体“海底世界”工程是一座大型的海洋生物展览馆，工程位于人工湖中央，且埋在湖底，出入口设置在岸上，通过小桥将出入口与“海底世界”工程连接，观众可以通过地面上的主入口，经过小桥随通道乘自动扶梯进入“海底世界”，到达湖底。进入海族馆后，再通过环状传送皮带和自由走道观赏千余种海洋鱼类生物，使人仿佛感到身临其境，尽情地享受漫游海底的感觉。与国内外许多海族馆相比所不同的是，北京工体“海底世界”整个工程全部位于地下，且在人工湖的水面以下，深度达１１ｍ，另外海族馆内的盐水对钢筋混凝土结构还有锈蚀作用。因此，在工程设计中，有许多特殊的地方，如抗渗、抗浮、防腐等等。

IMU姿态误差均衡校正模型与验证

惯性姿态测量单元(IMU)中存在各种系统误差,需要进行校正以提高姿态解算精度,而校正矩阵是由本身包含各种系统误差的特殊位置测量值及其理论值决定的。对校正矩阵产生的校正误差进行理论推导,研究其对解算姿态参数误差的影响特征,并用测试数据进行验证。根据均衡校正点的设计,详细研究均衡校正及其结构拓扑对姿态精度的影响模型和特征,并对测试数据进行均衡校正验证,典型姿态解算结果及对比表明,均衡校正普遍降低了姿态的绝对误差,均衡平均校正最少可降低解算姿态绝对误差的平均值和峰峰值至30.8%,且在小倾斜角区域也达到大中倾斜角区域常规校正的姿态解算精度。

旋转导向钻井工具近垂直姿态校正矩阵误差的等角距均衡校正

旋转导向钻井工具中姿态校正方法的校正点本身包含各种系统误差,会引入校正矩阵误差,是近垂直姿态下姿态角解算精度低的原因之一.平均均衡校正方法(ABC)可补偿校正矩阵误差,但整体误差并不均匀.以等分角度间距设计校正点,建立一种等角距均衡校正(EABC)模型,推导校正矩阵误差表达式,研究其引起的姿态角误差特征.对多组近垂直姿态的测试数据分别进行传统校正、平均均衡校正和等角距均衡校正,结果表明:等角距均衡校正后,井斜角误差平均值均小于0.012°,井斜角误差峰峰值均小于0.027°;工具面角误差平均值均小于0.008°,工具面角误差的峰峰值和标准差分别降低到平均均衡校正的54%~95%和40%~63%,进一步提高垂直小井斜井段的姿态解算整体精度。

电火花震源充电实时监控系统设计

电火花震源是一种安全环保的可控震源,已广泛应用于地质勘探和石油开采中。电火花震源一般根据充电时长发出充放电控制指令,这种开环控制方式既不利于震源能量的稳定,也不利于充电故障判断。文中以CD-2便携式电火花震源作为改进对象,在其基础上设计了充电实时监控系统。该监控系统分作两路,一路将采样的电压信号无线传输到专用显示屏,供操作者参考;另一路将电压信号实时反馈给主控单元,由主控单元判断实时电压是否达到预定值或出错,进而给出相应控制命令。实验结果表明,充电实时监控系统实现了震源充电过程的闭环控制,使得震源能量相对误差不超过3%,并能自动判断充电过程中的故障。

基于液电效应的智能驱鸟炮设计与试验

鸟类对庄稼和水果的啄食,是造成农作物减产的重要原因。针对农田和果园的鸟害问题,设计了一种基于液电效应的驱鸟炮系统,该系统主要包括智能充放电控制器、12 V锂电池、储能脉冲电容和放电电极;工作时,由智能充放电控制器给储能脉冲电容充电至7 kV,通过放电电极瞬间放电,产生基于液电效应的爆鸣声,以此驱赶鸟类。试验结果表明,随距离增加声压呈指数衰减,在距离放电电极25 m内声压均超过100 dB,驱鸟效果为100%;在距离放电电极50 m处声压降为91 dB,驱鸟效果约为80%。

水平模拟井中双向牵引绞车控制系统的设计与实现

为了解决水平模拟井中双向牵引收放测井仪器的问题,设计了一套基于伺服电机控制的双向牵引绞车控制系统。将测井仪器置于水平模拟井中,仪器两端分别采用铠装七芯电缆线和钢丝绳连接,并通过伺服电机驱动的牵引绞车拉拽。利用实验室虚拟仪器工程平台(LabVIEW)编写人机控制界面,利用可编程逻辑控制器采集伺服电机脉冲信号,并控制伺服电机的实时速度与方向,从而构建由伺服电机速度模式和转矩模式协调工作的运动控制系统。经验证,设计的双向牵引绞车控制系统能够顺利牵引测井仪器在水平井中运动,满足测井仪器在待测区精确定位测量的需求。

基于应力波频谱图的护栏金属立柱埋深检测法

护栏是公路上最重要的安全设施,金属地埋立柱是其主要承重部位,其埋深直接决定了发生事故时护栏的安全防护作用。应力波反射法作为一种无损检测技术,被广泛应用于结构的尺寸和完整性检测中,而传统应力波反射周期往往依靠人工经验提取。为增加测量的准确性,减小人为因素的影响,提出一种基于图像处理的应力波反射周期提取方法。首先,对采集的反射周期信号进行小波去噪,多重自相关和短时傅里叶变换,得到时频图;然后,对时频图进行边缘检测、二值滤波和列像素平均统计;最后,利用快速傅里叶变换提取统计信号的主频率,再通过主频即可计算相应的应力波反射周期。为验证该方法的有效性,设计了实验模型,并建立了金属地埋桩实验测量平台。实验结果表明,该方法能自动提取应力波反射周期,进而测量金属地埋桩的长度与埋深,测量平均误差小于5%。

基于Arduino的新型智能导盲杖设计

鉴于传统智能导盲杖难以检测上空障碍物,增加激光测距传感器弥补这一不足。利用Arduino作为主控单元,设计合适的算法计算出上空障碍物与使用者头部的距离,判读其危险性并给出相应的语音提示。实验结果表明,所设计的新型智能导盲杖能有效地辅助使用者安全通过障碍物。

基于虚拟仿真技术的电法测井实验教学探索与实践

分析了真实物理模型电法测井实验教学的不足,探讨了基于虚拟仿真技术的电法测井实验教学系统的设计方案,提出了虚拟仿真实验与真实物理模型实验相结合的实验教学方法。实验教学实施过程表明,基于虚拟仿真技术的电法测井实验是对真实物理模型实验的有益补充。

勘工专业微机原理与应用课程教学改革研究

微机原理与应用是勘查技术与工程专业的选修课程,随着智能油田的兴起,该课程对专业的重要性与日俱增,现有的教学环节已经不适应专业发展需求,为此,本文从教学内容和教学方法等方面探讨了针对本课程的教学改革。

基于Arduino的数字地层模型设计

在双侧向测井实践教学中,常用电阻率刻度盒代替真实地层,但刻度盒档位有限且需手动换挡,不能模拟地层的连续变化。将数字电位器接入刻度盒的外接档,改变数字电位器阻值,用双侧向测井仪测量其等效电阻率,通过回归分析法得到阻值与电阻率之间的关系式;按此关系式将待测地层模型电阻率换算成相应阻值,以二维数组(井深,阻值)形式存入Arduino系统内,由Arduino系统控制数字电位器按数组规律变化,仿真连续地层。实验结果表明,该数字地层模型基本实现了让地层动起来的效果,双侧向测井仪测量结果与待测地层模型电阻率一致。

关于高校新生班主任工作方法的思考

作为石油院校新生班主任,必须根据当前的时代特征和院校特点,了解新生的所思、所感、所惑,再制定相应的工作方法。本文结合作者的工作实际,提出了几点关于新生班主任工作方法的思考。

某钢结构厂房的推覆分析

基于性能的结构抗震设计方法在工程中应用越来越广泛,其中静力弹塑性Pushover分析方法在许多民用高层建筑结构中得到了广泛的应用,但在工业厂房中的应用还较少。采用静力弹塑性Pushover分析方法对某钢结构工业厂房进行了分析,对该结构在大震下的抗倒塌分析表明其满足"大震不倒"的抗震设防目标。并可对以后类似钢结构工业厂房在罕遇地震下的抗震设计提供参考。

某钢结构厂房的二阶效应影响研究

分析了传统计算长度法的不足及有色冶金工业钢框架结构厂房进行二阶分析的必要性。采用非线性有限元分析方法,利用ANSYS软件对实际工程中的钢结构厂房进行二阶弹性分析,表明结构在一定情况下二阶效应影响较大,不可忽略。此类厂房若按照一阶分析结果进行设计会出现安全度不够的情况。