方位侧向电阻率成像随钻测井仪软聚焦仿真分析

随钻方位侧向仪器工作时,由于钻铤长度较长,使表面电位衰减严重,钻铤流出的电流会产生轴向分量,不能严格垂直于钻铤表面流出,导致测量结果不准确。针对该问题,根据方位侧向电阻率成像随钻测井仪(RIT)的电极结构,设计5种软聚焦工作模式,并给出不同工作模式下的方位侧向电极电流和视电阻率的计算表达式;软聚焦工作模式可模拟不同源距的对称天线同时工作,以保持钻铤表面等电位,并通过线性叠加差值近似的方法获得更精确的轴向电流。通过三维有限元方法计算不同软聚焦工作模式在渐变薄互层的响应,并与原始测井响应进行对比,结果表明软聚焦方法能平滑单个发射天线界面处存在的尖峰现象及台阶现象,对薄层的识别及视电阻率计算更加准确,对仪器实际测井数据资料解释有一定的指导意义。

输气管道内检测器速度控制

对在役天然气管道的缺陷进行全面检测,采用内检测方式最可靠。为了提高天然气管道缺陷检测的精度,对内检测器的速度控制问题进行了研究。结合内检测器在管道内运行的原理,设计了一种采用旁通泄流方式来控制内检测器速度的方案。通过在前皮碗钢质压板上开泄流孔,控制泄流孔的泄流面积,改变内检测器的前后压差来实现内检测器运行速度的控制。实验结果表明:该方案能够使速度维持在一定范围内;可以为内检测器的设计提供借鉴。但是,实际工况下对于控制算法和机械结构的优化仍需深入研究。

基于GPS及GPRS技术的大吨位称重仪

根据市场对远程分布式大吨位称重监测的需要,设计了一款基于GPS及GPRS技术的大吨位称重仪。该称重仪以C8051F350单片机为A/D采集及核心控制器件,实现了高精度、低成本的大吨位称重测量、GPS定位信息及GPRS数据传输等功能。

基于GSM网络的远程温度监测系统设计

本文介绍了一种通过移动通信网络来实现无线远程传输温度数据的系统。系统分为两个部分,第一部分为系统的硬件部分,主要包括数字温度传感器DS18B20、单片机AT89S52系统、GSM通讯模块TC35等,论文对各部分工作原理以及单片机AT89S52与其它部件的连接作了描述和研究。第二部分是系统的软件部分,主要对如何通过C语言编程并以单片机为控制核心来实现将数字温度传感器采集到的温度值用液晶显示器显示出来,并可通过键盘来设定温度的上下限和电话号码的输入,输以及将温度值通过TC35传到监测终端等环节进行了全面的分析。论文最后给出了设计结果并进行了分析讨论。

随钻脉冲中子测井仪抗振性能分析与结构优化

可控源脉冲中子随钻测井仪是当前随钻地层评价的关键仪器设备之一。针对原有仪器因钻井过程中结构共振而无法实现正常钻井问题,提出了一种提升结构减振环节刚度、降低频率比、消除系统共振的逆向设计方法,即通过增加橡胶圈结构的刚度使结构各阶固有频率均超过激振频段,避免结构共振。对仪器原结构进行动态性能分析,确定影响结构抗振性能的薄弱环节,进行有效拓扑结构改进。在此基础上,以提高随钻脉冲中子测井仪第一阶固有频率为目标,对仪器的结构参数进行优化,消除了仪器机械结构存在的共振问题,为仪器正常测井顺利实施提供了结构保障。

输气管道内检测器泄流装置的设计与仿真

输气管道内气体流速变化所引起的压差波动对管道内检测器平稳运行产生不利影响。本文采用压差作为内检测器速度调控的前馈控制量,设计了一套内检测器前后压差可调控的泄流装置。该装置通过控制泄流孔泄流面积改变泄流流量,从而消除内检测器前后压差变化。同时,采用管径660mm的管道与检测器驱动节建立数值仿真模型,运用流体力学仿真软件ANSYS CFX对所建立的模型进行数值仿真,得到了泄流孔的泄流面积与内检测器前后压差的关系。

方位侧向电阻率成像随钻测井仪地层环境电阻网络模拟研究

基于方位侧向电阻率成像测井仪新型方位聚焦电极结构,研究了一种用于模拟井下地层环境的电阻网络,给出电阻网络等效电阻的计算方法,根据该方法建立对应的电阻网络,弥补简化刻度网络在复杂地层下无法完全反应地层特性的缺点。设计电阻网络计算模型及新型方位聚焦电极的监控电路,通过模型计算验证了根据电阻网络所设计的监控电路能够满足不同井眼尺寸、钻井液电阻率以及地层电阻率应用要求。该电阻网络可用于指导新型方位聚焦电极监控电路设计,极大简化测试流程,有效提高仪器研制及应用效率。

新型方位侧向电阻率成像随钻测井仪探测特性分析

为提高随钻侧向电阻率成像仪器测量精度,设计了一种新型方位电极结构,通过增加独立的监督电极,消除仪器极板与泥浆电阻率间的接触阻抗,有效降低了测量误差,并利用多尺度自适应网格剖分技术,基于三维有限元理论,采用高斯积分方法计算了新型方位侧向电阻率成像随钻测井仪的探测特性,分析了各种环境因素的影响,为后续测井资料解释奠定了理论基础。

随钻侧向电阻率仪器钮扣电极扫描成像影响因素分析

随钻侧向电阻率仪器通常采用钮扣电极设计,实现电阻率井周全方位扫描采集。利用钮扣电极提供的成像测井图像,可以进行裂缝识别等储层精细评价和地质导向,提高水平井储层钻遇率。在现场应用过程中,钮扣电极排布、井周扫描数据采集速度等,都将影响扫描成像分辨率。为了探究随钻侧向电阻率仪器不同采样模式对钮扣电极成像的影响,建立钮扣电极理论模型,对比分析仪器转速、采样频率、采样占空比对扫描数据采集的影响。其次建立周向采样点分布规律与转速、采样频率、占空比的对应表达式,构建不同电阻率对比度、不同厚度地层模型。通过设置不同周向和轴向采样点分布模型,分析钻铤环境下采样点分布对钮扣成像分辨率的综合影响。通过钮扣电极成像模拟结果,建议仪器采样周期T为带2位小数的质数,质数可以保证周向的成像效果,且采样周期T越小轴向的成像效果越好,轴向前进速度越慢,轴向层界面识别效果越好。

基于开关泵命令对CNP仪器中子发生器的控制

可控源中子孔隙度随钻测井仪使用中子发生器作为放射性源,在实际随钻测井中,中子发生器全程工作对中子管寿命和井下电池都是极大的消耗。为了节省中子管和井下电池的工作时间,根据需要实时开启或关闭中子发生器,提出了中子发生器控制部分响应开关泵命令序列的设计思路。综合各种因素使用两个开泵和关泵命令组成序列来控制发生器在随钻测井作业中的开、关。实验结果表明可以使用开关泵命令序列控制发生器的工作,仪器因此可以取得更多有效测井资料。