基于超声脉冲波的固井质量检测模拟研究

固井的主要目的是建立水泥层间分割,防止油气层与其他层间出现油气水窜通。套管与水泥环(第一界面)或水泥环与地层(第二界面)中任何一个界面水泥密封不好,都会导致水泥环层间分隔问题。因此,准确评价水泥环的固井质量对油气开发尤为重要。该文利用COMSOL软件模拟中心频率为450 kHz的超声脉冲声源,设计出二维模型,得到不同界面、不同微环厚度下的超声脉冲声波反射图。数值模拟研究结果表明,微环存在时的声波幅度相对于完全胶结时的声波幅度要高,因此,用超声脉冲声波定性描述微环是否存在是可行的;在不同条件下,随着微环厚度的增加,反射波的振幅均有不同程度的增加,声波到时及波形变化时长也会增加。

超声脉冲电导联合蜜制金黄膏治疗经桡动脉介入术后前臂血肿37例

目的:观察超声脉冲电导联合蜜制金黄膏对经桡动脉介入术后前臂血肿的疗效。方法:纳入经桡动脉介入术后前臂血肿患者74例,随机分两组,各37例。对照组予外敷蜜制金黄膏治疗,观察组予超声脉冲电导联合蜜制金黄膏治疗。连续治疗3天后,观察两组治疗前后术肢肿胀度、瘀血面积、VAS疼痛评分、血肿缓解疗效、住院天数和住院满意度。结果:治疗后,两组患者术肢肿胀度、瘀血面积和VAS疼痛评分均得到改善,且观察组血肿消退程度好于对照组。观察组总有效率、住院天数、住院满意度高于对照组。结论:超声脉冲电导联合蜜制金黄膏能有效加快介入术后前臂血肿的消退,减轻疼痛感,有助于缩短患者住院时间,并提升住院满意度。

温肾宣痹方联合超声脉冲射频对膝骨关节炎关节活动度及炎性因子的影响

目的 探讨温肾宣痹方联合超声脉冲射频对膝骨关节炎(KOA)患者关节活动度及炎性因子的影响。方法 选取2020年10月—2021年10月在医院确诊的100例KOA患者,采用随机分组方法将患者分为观察组和对照组各50例,均持续治疗4周。比较两组患者膝关节功能[骨关节炎指数(WOMAC)]、疼痛程度[视觉模拟评分(VAS)]、关节活动度及相关血清炎性因子[血清超敏C反应蛋白(hs-CRP)、红细胞沉降率(ESR)、白介素-1β(IL-1β)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)]变化水平。同时记录两组治疗期间的不良反应发生情况如消化系统反应、头痛、皮肤色素沉着等。结果 治疗后,观察组WOMAC评分、VAS评分明显低于对照组,屈曲、伸展等关节活动度明显高于对照组(P<0.05);治疗后,两组患者hs-CRP、ESR、IL-1β、TNF-α水平均降低,观察组明显低于对照组(P<0.05);观察组与对照组不良反应发生率比较,差异无统计学意义(P>0.05)。结论 KOA患者应用温肾宣痹方联合超声引导膝神经脉冲射频治疗可以明显改善患者的疼痛程度和膝关节活动度,有助于抑制患者体内的炎症反应,改善受损的膝关节功能。

同时反演泥浆与环空介质声阻抗的超声脉冲回波固井质量评价方法

固井质量评价是石油勘探开发过程中极为重要的一个环节,对油气资源勘探开发效益以及油气资源安全生产和环境保护都有十分重要的意义.超声脉冲回波技术可以计算套管和地层间环空介质(水泥)声阻抗,从而判断环空材料的种类以评价固井质量.传统的水泥声阻抗计算方法将井筒内的泥浆声阻抗看作是在环向上和轴向上均匀不变的值,会导致计算的水泥声阻抗不准.为了解决这一问题,本文利用多层介质模型的模拟数据研究了水泥声阻抗、泥浆声阻抗与脉冲回波波形在时域共振波区间内变换后的拟合直线的特征斜率与特征截距的变化规律,提出了同时反演水泥声阻抗和泥浆声阻抗的方案.通过比较模拟数据、刻度井测量数据中的特征斜率和截距,并构造迭代公式不断迭代水泥声阻抗、泥浆声阻抗,形成了同时得到水泥声阻抗和泥浆声阻抗值的数据处理流程.数据处理流程经过等比刻度井数据测试,反演结果与模型井实际情况一致,证明了本文提出的数据处理流程的正确性.最后将本文的数据处理方法应用在某油田实测数据中,并与传统数据处理结果进行了对比.

基于超声脉冲激励的光纤光栅复用技术

为了提高光纤光栅传感网络的信息传递密度与容量,提出基于超声脉冲激励的光纤光栅复用技术,并进行实验分析,通过将超声脉冲激励分别导入单光栅与光栅串中,使单光栅、光栅串发生啁啾。实验结果表明:单光栅实验中,超声脉冲使光栅降低其相对反射率;光栅串实验中,超声脉冲使其中一个光栅相对反射率下降时,其余光栅相对反射率上升,能有效分离3个光谱相近的光栅。

超声脉冲法测量固体材料切变模量

研究利用扭转超声脉冲测量固体材料切变模量的动力学新方法与新技术 .用磁致伸缩式集成超声传感器激发和接收扭转超声脉冲 ,测量其在被测材料试样中的传播时间 ,根据试样长度及材料密度计算出材料切变模量 .讨论该方法的测量原理 ,测量系统构成和磁致伸缩式扭转超声脉冲激发与接收集成传感器设计原理 ;对影响测量不确定度的因素进行了分析 .采用基于 Wiedem ann效应的磁致伸缩式超声传感器及通用电子仪器对 3种不同材料的切变模量进行了测量 ,实验结果证明了该方法的实用性 .

基于超声脉冲反射法评估大电机定子绝缘的老化状态

该文提出一种基于超声反射法的大电机(300MW,18kV)主绝缘状态诊断方法。用这种方法可以测量超声纵波在主绝缘中传播的统计最小声速,统计平均声速,声衰减和统计缺陷率。在实验室分别对已运行16年、18年、23年和新的定子线棒进行了试验研究,并在发电机现场进行 了定子绕组超声检测试验。试验结果表明,统计最小声速和统计平均声速随绝缘运行年数的增长不断减小,统计最小声速减小的趋势比统计平均声速更明显,严重老化的主绝缘由超声检测得到的统计缺陷率增大。大电机定子绕组的超声现场检测试验验证了超声反射法在发电机小修条件下的应用性。超声反射法是一种有效的、实用的大电机主绝缘状态诊断方法。

固井水泥声阻抗对垂直入射超声脉冲反射波的影响

超声脉冲反射技术是指超声脉冲波垂直入射于不同介质表面,对反射脉冲波的到时、幅度等进行成像。基于超声脉冲反射原理,由传递矩阵法数值模拟了水泥环声阻抗的差异对接收到的超声脉冲反射波波形的影响,在此基础上又研究了水泥环声阻抗对回波能量和反射波波谱的影响。数值研究结果表明,水泥环声阻抗大时的反射波后续波列的幅度小、波列的拖尾比较短,相应的频谱曲线中的谱陷较小且比较圆润;反之,水泥环声阻抗小时的反射波后续波列幅度大,拖尾长,其频谱曲线中的谱陷比较大且尖锐。

用动态光弹法记录的超声脉冲沿固-固界面的传播过程

本文报导了用动态光弹法记录的沿两种玻璃形成的界面上超声脉冲的传播过程。实验中所用的固-固界面是由两种玻璃组成(玻璃Ⅰ的声速较高,玻璃Ⅱ的声速较低)。实验记录了沿界面的两组波脉冲(一组传播较快,一组传播较慢)的形成及独立传播的过程。快波组包括快速层中的纵波脉冲及其产生的三种头波,慢波组包括慢速层中的纵波脉冲及其产生的二种头波。实验中出现的波组的种类和成员与已有的脉冲线源的理论解符合。

超声脉冲电沉积法回收含铜电镀废液中铜的工艺研究

采用超声脉冲电解法从含铜电镀废液中回收铜粉,系统研究了电流密度、占空比、脉冲频率、温度、超声功率等因素对铜粉回收率和剩余铜离子浓度的影响,并采用SEM、XRD等对所回收的铜粉进行表征。研究结果表明,各因素对铜离子回收率影响规律不同;较优的铜粉回收工艺为:电流密度1000A/m2、占空比50%、脉冲频率1000Hz、温度40℃、超声功率640W,在此工艺下铜离子的回收率达98.75%,所回收的铜粉呈枝晶状;加入表面活性剂十二烷基苯磺酸钠可使铜粉从枝晶状转变为类球状。

单脉冲激光热弹超声脉冲特性理论研究

对梯形激光脉冲入射到半无限弱吸收媒质中热弹激发的超声应力脉冲进行了理论研究,给出了媒质表面束缚和自由两种情况下的超声应力脉冲表达式及其理论曲线.分析表明,表面束缚时应力脉冲为单极性,表面自由时为双极性;应力脉冲比激光脉冲宽,其特性受激光脉冲形状的影响.

基于超声脉冲法的火灾损伤后混凝土裂纹深度检测

检测或诊断裂纹深度是火灾后混凝土结构受损综合评判的重要依据。开发一种专用的火灾后混凝土裂纹深度检测仪器,是一项填补国内该领域空白的重要研究课题。在研讨和分析超声脉冲法检测混凝土表面损伤裂纹深度的单面平测法、逐层穿透法和损伤层厚度判定3种测试方法的基础上,笔者设计开发了一种超声测试诊断仪,采用高精度计时电路、传感器驱动电路和自动增益电路,提高了仪器计时精度和抗干扰性。经对多组火灾损伤后的结构混凝土试件的测试,获取了6组共60个声时数据,用给出的方法进行了计算,得出的裂纹深度值与观察结果能较好地吻合。理论与实测表明,提出的裂纹检测方法和开发出的测试仪器具有实用性。

超声脉冲反射法评价第Ⅱ界面的模拟实验

乔文孝等：超声脉冲反射法评价第Ⅱ界面的模拟实验，测井技术，１９９６（３）２０，１９２～１９６。针对超声脉冲反射法能否对第Ⅱ界面进行胶结评价的问题，在实验室内进行了模拟实验和理论计算。实验结果表明，无论在时域还是在频域，与第Ⅱ界面所对应的特征信息均不明显。对于模拟各种胶结状况的情形，反射系数的理论计算与实验测量结果均有很好的一致性。本文认为，在实际工作中仅靠超声脉冲反射法难以评价第Ⅱ界面的水泥胶结质量。

用超声脉冲反射谱评价圆管厚度的实验研究

垂直入射到固体圆管表面产生的反射超声脉冲波的频谱在圆管的厚度共振频率处产生谱陷,利用谱陷频率可以评价固体圆管的厚度。本文利用超声脉冲反射谱法在实验室内对不同形状的钢样品进行了厚度测量,测得的厚度与样品的实际厚度的一致性很好;并且,超声波探头的频带越宽,则用此探头可以测量到的圆管的厚度范围越大。

碳纤维复合材料超声脉冲反射信号频域建模

对碳纤维复合材料(CFRP)层板超声脉冲反射信号频域进行研究,首先分析了CFRP层板中纤维层和树脂层的声波反射系数频域特征,结果表明,正常纤维层和树脂层、含孔隙纤维层和厚树脂层对反射系数有不同的影响。在此基础上建立了CFRP层板超声脉冲反射信号频域模型,反射信号频谱由正常纤维/树脂层频响、含孔隙纤维层频响、厚树脂层频响、探头频响以及噪声信号频响组成。使用该模型对含孔隙和无孔隙CFRP层板分别进行数值模拟,得到的频谱和对应CFRP层板实验信号频谱相比,两者主要频率成分具有一致性。

固井水泥声阻抗对斜入射超声脉冲波的影响

以Isolation Scanner的工作方式为背景,采用有限差分方法模拟中心频率为250kHz的超声脉冲波自井内流体中斜入射于套管内壁界面时产生的各种模式波的声学特征与水泥环性质之间的关系。研究发现,当水泥环声阻抗不同时,接收波列的各种模式波的幅度有很大的差异,即随着水泥环声阻抗的依次降低,套管中S0模式的Lamb波逐渐增强,A0模式的Lamb波逐渐减弱;A0模式Lamb波的声衰减与水泥环声阻抗的关系是随着水泥环声阻抗的减小其声衰减系数增加。结果表明,根据A0模式Lamb波的幅度和衰减信息可以判断水泥环声阻抗的大小,为评价套管外介质的声阻抗提供了依据。通过接收波列的时域波形直接识别第Ⅱ界面是不现实的,但通过对接收波形的频谱分析有望反演水泥环的厚度。

微环厚度对垂直入射超声脉冲反射波影响分析

研究微环厚度对垂直入射超声脉冲反射回波影响对水泥声阻抗类测井仪器的固井质量评价方法具有一定的指导意义。基于超声脉冲反射测井原理,采用有限元分析方法数值模拟了水泥环材料一定,中心频率为250、350kHz及450kHz的声源,微环厚度从0~0.6mm范围内变化时的第I界面水泥声阻抗;数值模拟了声源中心频率一定,水泥环分别为低、中、高3种不同声阻抗材料时,不同微环厚度随第I界面水泥声阻抗的变化关系。数值研究结果表明,随着声源的中心频率增加,微环对固井质量评价产生影响时的临界微环厚度减小;对于特定频率的声源,随着水泥环声阻抗的升高,微环对固井质量评价产生影响的临界微环厚度增加。采用多功能超声成像测井仪在标准微环厚度的刻度井中进行了水泥声阻抗的测量,实测结果表明,微环厚度随水泥声阻抗的变化规律与数值模拟的结果相吻合。

液体中的激光超声脉冲

强度调制的光束或脉冲光束投射到媒质中(可以是固态、液态、气态或等离子体等各种物态的媒质),媒质吸收光能而激发出声波的效应称为光声效应.早在1880年贝尔(Bell)首先在固体中观察到光声效应.但在此后很长的一段时间里,光声效应的研究进展缓慢,这主要是因为当时缺乏强光源和检测弱信号的手段。以致光声效应的实际应用价值未能充分显示,随着强光源的相继问世,例如各种激光器和强氙灯光源,以及弱信号检测技术的不断发展,从20世纪70年代以后,光声效应的研究取得迅速进展.由于光可以在各种媒质中激发声波,而利用检测到的声波反过来可获得有关媒质的光学、热学、力学以及媒质内部结构等特性的信息,光声效应已广泛应用于物理、化学、生物、医学以及海洋、环境和材料科学等多个领域.本文将介绍脉冲激光在液体中激发超声脉冲方面的研究现状,特别着重于液体中脉冲激光激发超声脉冲的机制及其应用前量.

超声脉冲电导治疗第三腰椎横突综合征的疗效观察

第三腰椎横突综合征是临床上常见的腰背部疾病之一，是以第三腰椎横突处明显压痛为主要特征，由急慢性损伤所致腰痛及腰部活动功能受限的一组综合症状群，多表现为腰痛、臀部酸痛以及大腿内侧疼痛。该病易反复发作，目前临床治疗上多采用小针刀、推拿、针灸、封闭、红外线等治疗，都具有一定的效果。本临床观察采用超声脉冲电导治疗，疗效满意，现报告如下。

金属中超声脉冲的激光产生和压电接收

本文报道了利用TEACO_2激光器的单一光脉冲,在铝、铜和低碳钢等金属中激励超声脉冲,并用超声压电换能器检测声脉冲的实验结果。对声信号的频谱做了初步的分析。测量和分析将有助于建立激光在固体中激励声脉冲的物理模型。