长源距随钻定向电磁波测井仪器频率和源距选择方法

长源距远探测是随钻定向电磁波测井的发展趋势。如何在提高探测深度的同时拓宽地层探测范围是仪器设计需考虑的重要问题。本文基于磁流源并矢格林函数法研究了测井仪器接收线圈感应电动势对地层电阻率的敏感性,提出频率和源距的选择方法。在此基础上研究仪器界面距离和电阻率对比度对接收线圈感应电动势旋转变化特性的影响。搭建长源距定向测井缩比模型实验平台,开展不同电阻率对比度时接收信号旋转变化特性实验研究,验证了频率和源距选择方法的正确性。该方法可为针对不同地层合理选择线圈系参数并拓宽地层电阻率探测范围提供依据。     

随钻电磁波传播测井仪装置参数研究

随钻电磁波传播测井仪应用于油气田开发,需要确定装置参数。分析了发射信号频率对测量结果的影响,确定本装置采用双频体制。第一频率选取2MHz,第二频率选取400kHz,由接收信号的幅度比和相位差求取地层的介电常数和电阻率信息。讨论了线圈系结构对接收信号的影响,确定两接收线圈间距为0．1—0．25m,发射线圈到接收线圈的源距为0．5～1．0m。不同激励信号功率对测量结果的响应分析表明,在设计允许的条件下,应尽可能提高激励信号的功率。     

多频幅相感应测井仪线圈系设计

本文研究了一种全新的多频幅相测井仪的线圈系设计.文中首先通过研究三线圈系的响应函数,分析测井响应与发射频率和源距的关系,得出探测深度随频率的增加、源距的减小而变浅;分辨力随频率的减小、源距的增大而迅速变差的结论.在此基础上,设计了多频幅相测井仪的线圈系模型,并在典型地层中模拟了幅相测井仪的探测特性.实验结果表明仪器探测深度达到了3 m,分层能力达到了30 cm满足仪器性能指标的设计要求.本文的研究工作为后续测井仪器的设计提供了理论依据.     

随钻电磁波电阻率测量系统

随钻电磁波电阻率测井是钻井实时进行地层对比和评价最为有效的手段之一,它克服了常规电缆测井不能钻井实时获取测井信息的缺点,实现了对原状地层电阻率的高分辨率测量,是目前国内测井领域研究热点之一。随钻电磁波电阻率测量系统,由4发双收电磁波发射接收天线单元、硬件电路单元和嵌入式信号处理软件3部分组成,其以相位差检测方法为核心技术。其能真实准确的测量地层电阻率数据,能够测量冲洗带、过渡带及原状地层各个区域,为钻井地质导向提供了可靠的技术保障。     

随钻自然伽马测井仪研制

随钻自然伽马测井仪主要用于随钻测井过程中探测地层中的放射性元素发出的伽马射线,从而判断地层信息。该仪器设计采用了双核处理器,主处理器负责通信、存储、控制,协处理器独立完成脉冲计数,有效规避了国内外同类仪器所采用的定时采样计数方式必然存在的伽马脉冲漏计、测量精度偏低等现象。介绍了中海油田服务股份有限公司自主研制的随钻自然伽马测井仪,阐述了仪器的工程指标参数、测量原理、设计方法及现场应用情况。实际应用证明,该仪器探测范围、测量精度已达到国外同类仪器水平。     

随钻电阻率测量系统响应模拟算法探讨

随着勘探地质目标的日益复杂和钻井自动化程度的不断提高，随钻电阻率测井技术已成为开发复杂油藏的关键技术，同时也对随钻电阻率测井仪器测量精度提出更高的要求。依据随钻电阻率测井仪器响应模拟得到的结果建立系统、准确的随钻电阻率测量资料解释理论，对开发高性价比的随钻电阻率测井仪器具有重大的意义。文章介绍了目前四种主要的随钻电阻率测井仪响应模拟算法：BCGS-FFT法、时域有限差分法、传输线矩阵法和有限元法，综合分析了它们各自的特点以及在该领域的应用情况，并展望了随钻电阻率测井仪器响应模拟研究的发展方向。     

三分量阵列感应共面线圈系井眼影响研究

三分量阵列感应测井仪器是测量复杂地层信息的重要工具,消除共面线圈系的井眼影响是仪器设计与应用的关键。应用有限元软件,数值计算分析居中井眼中三分量阵列感应的共面线圈系与共轴线圈系的响应特性,对比共面线圈系实验室建模仿真与现场试验结果。结果表明:除最短子阵列,其余共面子阵列的井眼影响与共轴子阵列显著不同,井眼影响导致测井响应为负值;最长子阵列虽然井眼影响小,但趋肤效应影响严重,地层电导率测量范围比共轴线圈系小得多。通过计算分析共面线圈系在井眼周围不同泥浆和地层电导率时的涡流分布特性,揭示了共面线圈系与共轴线圈系差别较大的原因。提出新的2发1收线圈系结构,从几何因子角度分析了它在减小井眼影响、降低测井负响应等方面的优势。研究成果为三分量阵列感应测井仪器的研制和应用奠定了理论基础。     

高频感应测井相位差与源距近似线性关系

高频阵列感应测井仪器与普通声波时差测井仪器一样,均测量2个不同源距波形的相位差。通常情况下,由于相位在地层水平分界面上突变,所测量的相位差在界面上也有很大的变化,影响实际使用。在不考虑井眼影响的情况下,高频感应测井测量的相位差与源距存在近似线性关系,其斜率与地层电阻率成单值关系。为了去掉地层界面对相位差测量的影响,设计基于该斜率的阵列感应测井仪器,需要研究不同频率、不同地层电阻率条件下的相位差与源距的线性关系。在地层电阻率小于110Ω·m的范围内,给出了3个线性关系,线性关系所产生的误差均小于3％;如果相对误差小于3．5％,则可以用一个线性函数来描述源距与相位差的关系。     

随钻核磁共振井下快速反演算法设计

与传统电缆核磁共振测井技术相比,随钻核磁共振测井技术可以提供实时地层评价及井眼信息,提供更为科学的油气决策信息。由于受到随钻测井仪器上传速率限制,随钻核磁共振测井仪器必须在井下对大量回波数据进行关键T2谱反演,并将实时反演数据通过泥浆脉冲发生器上传至地面。针对随钻核磁共振必须在井下完成反演的特殊需求,提出了一种适用于井下硬件实现的快速T2谱反演方法,并完成了硬件电路实现。结果表明,该反演方法在对NMR回波信号进行有效T2谱反演的同时,能够很好的满足实时性和精确度要求。     

补中密度测井仪脉冲信号模拟器的设计

补中密度测井仪属于核测井的仪器,能够给地质解释提供地层孔隙度、体积密度、划分岩层提供重要的数据,在测井项目中处于重要的的地位.设计该模拟器主要是为仪器检查维修提供便利条件,可以模拟补中密度所能产生的脉冲信号,在仪器维修时代替补中密度仪器的探测器,检查电子线路的各项性能.补中密度测井仪脉冲信号模拟器主要采用了数字电路、模拟电路和外围电阻电容实现各项功能.在实际工作中得到了很好的应用,节约了大量的财力和物力.     

Experience with development and evaluation of corona-suppression systems for HV rotating machines

This paper presents the results of a project aimed at the development of reliable corona-suppression systems for high voltage rotating machines. These systems are based on both conducting and semi-conducting dry and B-stage tapes as well as paints of different resistivity. Three groups of anti-corona systems were developed; namely, paint (on the slot portion) - paint (on the slot exit) system, paint (on the slot portion) - tape (on the slot exit) system, and tape (on the slot portion) - tape (on the slot exit) system. Sample results of standard evaluation and acceptance tests are presented. The accelerated life-aging test was run on test coil samples at the National Electric Coil HV testing facility. A numerical 2-dimensional finite difference model for the electric potential and field analysis along the end-turn zone was developed and the model results are used as guidelines through the design process of the grading system. Laboratory test results on randomly selected sample coils were confirmed by an independent testing facility. The proposed corona-suppression systems were applied on thousands of production coils.     

Survey of reservoir grounding system defects considering the performance of lightning protection and improved design based on soil drilling data and the particle swarm optimization technique

At first, this paper proceeds with a survey of a dam to help understand the defects of existing lightning protection within the reservoir, using an actual drilling method for geological exploration and research at the base. The soil samples acquired by the drilling, testing, analysis, and computation indicate the distribution of geological soil layers and earth resistivity. The average earth resistivity values, measured by the Wenner four‐pin method, are used as auxiliary data. The design values of the earth resistivity are decided by the comparison and analysis of both data given above. In this paper, the optimal objective function is based on the minimum total costs of the grounding system and may satisfy all constraints, including the safety evaluation of the grounding system as well as the planning of ground material. The particle swarm optimization (PSO) method is used in searching for the optimal solution for a grounding system. Finally, through a practical case of grounding system planning, we show that the PSO method is indeed better than the conventional planning and design (CPD) method. © 2014 Institute of Electrical Engineers of Japan. Published by John Wiley & Sons, Inc.     

风力发电机绝缘系统耐盐雾性能研究

通过对风力发电机线圈进行绝缘电阻率、工频耐压、介质损耗等试验,研究了定子线圈在耐盐雾条件下的各项电性能.结果表明:随盐雾试验时间的增加,绝缘系统的电气性能降低.其原因是绝缘系统憎水性降低,绝缘层浸渍漆产生放电气隙,以及绝缘材料的劣化变质所致.     

动圈式电磁直线驱动装置多目标优化设计

为进一步提高电动汽车变速系统的结构紧凑性和动圈式电磁直线驱动装置推力特性,采用多目标遗传算法对其优化设计MAG三维瞬态有限元对比分析得到外直梯形方案力性能最佳。在此基础上,采用了基于多目标遗传算法(MOGA)的结构参数优化方法,优化结果显示,推力峰值和力最大波动率数值分别为1247.3N和23.19%,推力峰值符合要求且力最大波动率相比于初始结构降低了19.9%。试验结果表明,该驱动装置力最大波动降低了24.0%,验证了数值计算的准确性和设计优化方法的有效性。     

瞬变电磁法阻尼系数对有效采样时刻影响研究

瞬变电磁法的探测深度主要由观测时间决定,早期观测信号包含浅层地电信息。接收线圈过渡过程对早期瞬变电磁信号影响严重,导致信号的有效采样时间起始点后延,丢失浅层探测信息。野外工作中,接收线圈两端通常外接阻尼电阻来调整线圈的工作状态。本文基于接收线圈等效电路模型,分析接收线圈阻尼系数对过渡过程的影响,比较了不同工作状态下的瞬变电磁响应特性,计算了不同阻尼系数时的视电阻率误差,并分析了有效采样时刻随阻尼系数的变化趋势。结果表明,浅层探测中过渡过程给早期视电阻率计算带来很大误差,数据处理时须舍弃早期信号或予以校正。在临界阻尼的情况下,过渡过程影响总体最小,为接收线圈最佳工作状态。     

双频段磁耦合谐振式无线电能传输系统特性分析及实验验证

双频段无线电能传输系统可以提供两个不同频率的传输通道以实现电能和信号的同步传输。根据单一谐振频率的电能传输线圈的阻抗特性提出了双频段无线电能传输线圈的设计思路,并设计了双频段磁耦合谐振式无线电能传输系统,系统接收端采用陷波电路分离信号和电能。构建部分元等效电路对线圈阻抗特性、系统电能传输能力和传输效率进行计算,由此得出系统可同步传输信号并且不影响其电能传输效率。最后,设计了和理论计算系统参数一致的实验装置进行实验验证,结果与理论分析具有较好的一致性,验证了设计方法的有效性。     

互操作电动汽车无线充电系统设计方法

电动汽车无线充电的互操作性是指同一发射端可以匹配不同离地间隙、不同充电功率等级的电动汽车接收端进行安全高效的无线充电。国家标准对电动汽车无线充电的互操作性给出了解释和示范,但如何在不同间隙级别、不同功率等级和不同偏移位置下均实现最优的功率传输效率,是互操作设计的一个难题。针对双边LCC电动汽车无线充电系统,以电动汽车无线充电系统标准GB/T38755.1为参考,提出一个满足工程应用需求的互操作无线充电系统优化设计方法。在满足电感量要求下,优化发射线圈表面磁场辐射的均匀度,以效率为目标优化不同间隙与不同功率等级的接收线圈及其补偿参数。制作了一个满足互操作性的11 kW发射线圈与9个不同充电气隙和功率等级的接收线圈,对设计方法进行了实验验证。     

输电线阻波器、滤波器特性的DSP测试系统

为解决现有电力载波通信系统中线路阻波器、结合滤波器的性能测试方法中存在的问题,提出了一种集自动测试、高速采样和数据处理于一体的新型智能式测试系统方案。在介绍了基于快速傅立叶变换算法的测试系统设计原理后详述了测试系统的软、硬件实现方案,即用数字频率合成技术产生正弦波激励信号,采用高速模数转换器转换技术采集数据,并通过数字信号处理算法处理数据,以大大提高系统的测量精度和稳定性。采用Matlab对典型带宽阻波器电路法仿真证明该法准确有效,系统方案能较好地抑制谐波,微机化的管理使得操作方便灵活。     

智能交流接触器全过程动态优化设计

提出一种基于蚁群算法和人工神经网络的智能交流接触器全过程动态优化设计方案.在接触器吸合阶段,通过建立蚁群算法的动态优化计算程序,寻找最佳的控制参数与结构参数,实现合闸过程的最优控制,大大减少了触头的弹跳,降低了铁心之间的撞击,从而优化铁心结构.在分断过程中,通过建立测试线圈上感应电压变化规律神经网络曲线库,预测相应磁路中磁通变化规律,由此建立分断过程动态计算数学模型,进一步进行全过程动态优化设计,加快智能交流接触器的产品化进程.