双向驱动井径测井仪推靠系统工作行为分析

针对单向驱动井径测井仪存在的启动响应慢、速度集中和初始运动冲击等问题,提出一种具有双向驱动特征的新型结构井径测井仪,并对其推靠系统(实现测量臂伸缩)双向驱动过程进行矢量化建模求解及工作行为分析(运动性能仿真、测量性能仿真)。首先进行双向驱动测井仪推靠系统物理建模和理论研究,以双驱动丝杠系统参数(速度、位移)为输入,采用复数矢量法对测井仪推靠系统运动性能参数(位移、速度、加速度)进行参数化表征;然后以实际双驱动推靠系统为对象进行实例分析,对其运动特性进行理论求解,得到推靠杆端口和推靠销钉的运动曲线,并对双驱动速度匹配特性进行研究;最后基于ADAMS进行测井仪工作行为分析,将仿真与理论结果进行对比,结果表明推靠系统仿真运动曲线与理论解析曲线具有较高的吻合度,证明了测井仪推靠系统矢量化建模求解的正确性。

基于机器视觉的卡尺工具法轴承精密测量

针对传统轴承测量方法成本高、效率低、精度低等问题,提出基于机器视觉卡尺工具法的轴承测量方案。该方案首先使用相机对轴承进行拍照取像,再用卡尺工具法对图像中轴承的内外径进行圆拟合。对相机标定后,测量出轴承的内外直径,并编写C#程序实时显示测量结果,实现对轴承尺寸快速、稳定、高精度、低成本的测量。实验结果表明:该测量方法达到了亚像素级别,测量精度高于0.008 mm,标准差小于0.015,满足国家标准,并且测量速度快,稳定性高。

随钻密度成像仪井径加权校正技术

在实钻测井中,复杂的作业环境(仪器旋转、井眼倾斜、井眼不规则等)导致钻井液间隙无规律变化,而随钻密度成像仪测量精度对钻井液间隙变化非常敏感,传统的补偿密度校正算法已经很难满足日益复杂的实钻环境。随着地层评价要求的不断提高,在前人提出的井径加权和采集时间加权技术基础上,基于仿真和仪器实验数据对传统补偿密度算法和井径加权算法的测量精度进行了验证性研究。结果表明,井径加权校正算法要优于补偿密度校正算法,模拟仿真的测量误差减少了约37.5%,刻度实验测量误差分布更为集中。现场试验表明,同时采用采集时间加权技术和井径加权技术,钻井液间隙为0~15 mm时的校正量为±0.01 g/cm^(3)、钻井液间隙为15~20 mm时的校正量为±0.02 g/cm^(3),可有效抵消无规律的井眼尺寸变化带来的测量误差。

基于机器视觉的角码孔径测量方法研究

针对角码孔径测量工作量大、速度慢、受主观因素影响大等问题,提出了一种基于机器视觉的角码孔径测量方法。首先,对采集到的图像进行灰度化、二值化和图像转正操作,以提高图像的处理速度,快速定位角码所在位置和建立准确的物像关系;然后,采用Canny边缘检测算子对角码孔径轮廓进行像素级提取,得到一个复杂多边形轮廓;最后,在复杂轮廓的最小外接圆上建立卡尺工具,实现对角码孔径边缘的亚像素精度提取。实验结果显示,该方法的最大测量误差小于0.03 mm,重复性测量精度近似为0.01 mm,系统的测量时间为126 ms。因此,该方法能够满足角码孔径的测量精度要求且测量数据具有很好的稳定性;能够满足大批量、高强度、实时在线检测需要,具有较好的应用前景。

40独立臂井径成像测井仪在套损检查中的应用

对机械井径仪的技术特点和使用效果进行了分析和对比 ,指出了 40独立臂井径成像测井仪的技术优势和应用特点 ,主要是它能够较准确地判断套损的各种形态和程度 ,并且有更大的适用性 ,可较好地取代打铅模方法取得套管变形情况。进一步阐明了井径测井仪器的应用前景 ,并提出了一些技术性建议。

多臂井径测井检测套损及其评价方法

套管损坏主要分为套管变形、破损和密封性破坏3类。多臂井径测井仪主要用于测量套管内径变化,提供套管变径、壁厚、套管外径变化、椭圆变形及等效破坏载荷等评价资料。根据多臂井径测井套损检测评价标准,已在WATCH平台开发出相对应的评价软件,可进行2～80臂井径测井套损检测评价,给出多种直观图,满足大多数生产井套管维修和工程地质应用的需要。

多功能游标卡尺的改进设计

游标卡尺是一种使用最广泛的长度测量工具。它能够极为方便地测量内径、外径、长度、厚度和深度等尺寸。但由于零件结构的多样性,仍有很多常见结构的尺寸是游标卡尺所无法测量或无法直接测量的。设计一款能适应长度测量、角度测量、壁厚零件的多功能游标卡尺。

多臂井径技术评价与应用

介绍井径测井仪的工作原理、信号处理和数据传输方法 ;传感器、陀螺仪的工作原理 ;成像技术的应用 ;井径曲线的对比。通过对井径测井技术的分析 ,整理出了由于电子技术和计算机技术的发展所呈现出的井径测井技术井径臂数量不断增加、电子集成化不断提高、传感器使用精度的不断进步、获取所需数据的不断完善和精确等历史发展过程 ,肯定了多臂井径测井技术的应用前景。

万能升降台铣床对刀仪

加工轴叉万向节面过程中,对刀总是出现较大的误差,使得被加工万向节面出现较大对称度误差,甚至超差。为解决这一问题,综合考虑定位装置及轴叉万向节面加工的特点,参考游标卡尺结构,设计万能升降台铣床对刀仪,并应用于实际加工过程。结果表明:所设计的万能升降台铣床对刀仪可以实现准确、方便、快速的对刀,节省了加工时间,满足了加工质量要求。

磁阻传感器在六臂井径测井仪中的应用

磁阻传感器具有体积小、易安装,可以不直接接触被测物等优点,介绍了一种基于磁阻传感器用于测量裸眼井井径的六臂井径测井仪实现原理,分析了误差影响因素。经实验测试,结果表明:基于磁阻传感器的六臂井径测井仪在测量精度可以达到2.5 mm,其分辨率以及仪器的可靠性与保养性等相对于传统测井仪优势明显,具有很高的应用推广价值。

套损检测技术在青海油田的应用

青海油田测试公司先后引进SONDEX公司生产的MTT+MIT多臂井径成像测井仪和俄罗斯生产的MID-K多层管柱电磁探伤成像测井仪,针对不同的测井目的优选套损检测测井手段,取得了较好的效果。MTT+MIT套损检测技术在套管变形检测方面主要用于检测套管弯曲变形、错断、缩径等套管物理形变情况,在MTT的辅助作用下,可检测套管腐蚀、穿孔等;MTT+MIT测井前应通井、洗井。若井筒出液,应挂接井温系列,放慢测速(最佳测速为600m/h),可有效识别疑似孔、洞、缝等不易识别的情况;加测MID-K电磁探伤测井进行辅助验证效果会更好。MID-K套损检测技术在套管腐蚀等化学形变检测方面主要用于检测多层套管技术状况、套管变形、腐蚀情况,尤其是识别小直径孔、洞、缝等套损情况效果明显。射孔对套管的影响非常大,有近1/4的变形是在射孔部位。在后期开采中应选择适合油田的套管类型,优化射孔方案,在保证施工成功率的情况下最大限度地保护套管。完成MTT+MIT测井133井次、MID-K测井125井次套损检测测井作业,给出了8个具体实例,为套损修复措施提供了科学依据。

气井井下腐蚀检测技术及其应用

气井井筒的腐蚀对气井使用寿命以及安全生产有着显著影响,为在发生失效之前及时对腐蚀情况作出判断,需要采用井下腐蚀检测技术。研究分析了目前工程测井中应用较多的多臂井径仪、超声波测漏技术、井下电视技术以及磁测井等测井技术。概述了4种检测方法的作用、原理、性能特点及现场应用情况,结合井下腐蚀检测技术在某气田的应用,对气井井下检测提出建议。认为在对气井井下腐蚀的检测过程中,应注意人员以及设备安全,做好紧急预案;为得到可信的评价结果,应优选检测设备和解释软件。

基于OpenGL的多臂井径仪三维成像系统的设计

文章介绍了多臂井径仪的测量原理,设计了基于OpenGL的多臂井径仪三维成像系统,详细介绍了多臂井径仪三维成像系统空间点的获得、数据的处理及软件的设计、三维重构的实现方法。从三维重构的整体效果图可以看出,该系统能准确、快捷地实现套管的三维重构,算法简捷合理。

新型分动式六臂井径测井仪推靠系统推靠臂轮廓线研究

目前,我国井径测井仪推靠臂采用偏心圆弧线型,其存在动载荷大、传力效果差、仪器寿命短等问题。针对以上问题,对推靠臂采用渐开线、阿基米德螺旋线和偏心圆弧线3种结构方案进行参数化设计,并对3种推靠臂凸轮运动特性及机械效率进行了分析研究。分析得知,分动式推靠系统中采用渐开线型推靠臂结构能大大改善活塞杆的受力特性,减少摩擦磨损,进一度提高测量精度。运用ADAMS/View模块建立3种分动式推靠系统打开、测量模型,设置初始参数并进行运动仿真;得出了3种运动状态活塞杆的运动轨迹曲线,验证了其运动规律,为井径测井仪结构优化设计、改善性能提供了理论依据。

基于机器视觉的卡尺工具法螺母实时检测系统

对变形的螺母进行人工决策,判断能否继续使用时,会存在很大的主观性,为此提出基于机器视觉的卡尺工具法实时检测系统。该检测系统首先通过CCD相机对螺母图像进行采集,再用Halcon算法库对采集的图像进行分析处理,实验提出基于卡尺工具的边缘检测方法对螺母内径进行圆拟合,通过测量拟合圆的直径对螺母进行检测,最后通过C#做出界面实现检测功能。经实验验证,该检测系统正确率高、测量精度可控,测量时间不超过60 ms。

基于深度学习的热态环件轧制过程几何状态视觉测量方法

为解决高温、强光、汽雾以及氧化皮飞溅等恶劣工况下热态环件轧制过程几何状态的在线测量难题,提出了一种基于深度学习的热态环件轧制几何状态视觉测量方法。以深度学习为基础,结合热态环件轧制过程高温发亮的特点,利用YOLOv5算法的卷积神经网络进行训练,智能捕捉相机视野有效区域,大幅提高了图像处理算法的运算速度。为解决环件部分边缘被遮挡的问题,采用Linemod-2D算法,根据环件边缘梯度特征匹配外圆轮廓及位置状态,并基于卡尺工具边缘检测原理获取有效边缘特征点,利用迭代重加权最小二乘法进行拟合,得到了环件几何状态。实验结果表明,本方法鲁棒性较好,测量误差小于0.5 mm,算法平均耗时60 ms。

新型分动式六臂井径测井仪推靠系统运动学及动力学分析

推靠系统是井径测井仪实现井筒直径大小测量的主要组成部分,其运动、动力特性与测井数据的准确性紧密相关。为了进一步提高推靠系统的传动性能,结合封闭矢量多边形投影法和矩阵法,对推靠系统打开、测量两种运动状态进行了运动特性分析。在对六臂井径测井仪推靠系统运动学分析的基础上,运用动态静力学方法,对推靠系统两种运动进行了动力特性分析。基于Adams软件进行实例仿真,得出了推靠系统各构件的位移、速度和加速度随时间变化的规律曲线,以及各构件的受力情况,辅助分析和验证了其系统的运动规律,为进行六臂井径测井仪推靠系统的优化设计提供了理论依据。

新型六臂井径测井仪分动式推靠系统研究及运动学分析

井径测井仪是一种测量井筒直径大小的井下工具,国内测量裸眼井大部分以三臂、四臂为主。利用Pro/E对分动式六臂井径测井仪进行结构设计,分析了新型六臂井径测井仪的运动状态,得出分动式推靠系统有打开和测量两种运动状态。建立了分动式推靠系统两种状态的数学模型,并运用封闭矢量多边形投影法进行了运动特性分析。对分动式推靠系统中阿基米德螺旋线型推靠臂进行结构参数化设计及凸轮运动特性分析。在Adams软件中对分动式推靠系统打开和测量状态进行参数化建模和运动仿真,得出了推靠臂、活塞杆的运动轨迹曲线,验证了其机构运动规律和状态,为后续二次优化提供了有效的参考依据。

井径成像测井在西区油田的应用

为了解决西区油田油水井套损给油田开发带来的困惑,本文从40臂井径成像测井的原理、技术指标、仪器特点入手,并通过实例分析,说明该仪器可以准确地识别各种套损类型,并具有测量精度高、解释成果直的特点,其成果为西区油田套损井的治理、预防提供了可靠的依据。

多臂井径成像测井仪改进及应用

多臂井径测井仪用来测量套管的腐蚀、变形,针对仪器在使用过程中出现的问题,对仪器的传感器密封结构、驱动采集电路和地面软件进行了改进与完善,现场应用效果说明改进后的仪器更加稳定,能在175℃、60 MPa的环境下可靠工作,证明多臂井径测井仪能为地质部门提供可靠详实的数据。