连续测斜仪校准算法及仿真研究

介绍了由三轴加速度计以及三轴磁通门传感器组成的测斜系统的输出数学模型.应用正交正弦函数基拟合各个传感器的输出曲线,提出由曲线函数系数计算传感器标定系数、零偏以及安装角误差的算法.该算法具有很强的实用价值,对标定转台的要求低,只需转台能够测量同一方位下相互垂直的2个井斜下的数据;对于工具面角的精度要求也较低,当工具面角的绝对误差在1°以内时,仍然可以达到很好的校准效果.     

基于Matlab姿态测量系统优化处理程序设计

文章从分析XTCS系统中测斜传感器的数学模型入手，得到测斜传感器的轴不正交校正方法——Q校正方法，并利用Matlab的寻优工具箱计算得到相应的校正系数，最终实现对测斜传感器的姿态测量数据的优化处理。     

三轴重力加速度传感器标定方法研究

文章从分析XTCS系统中测斜传感器的数学模型入手,得到测斜传感器的轴不正交校正方法——Q校正方法和K校正法,并利用Matlab的寻优工具箱计算得到相应的校正系数,最终实现对测斜传感器的姿态测量数据的优化处理。     

改进的动调式陀螺测斜系统校准方法研究

提出了一种三次样条插值方法与回归模型相结合的动调式陀螺测斜系统校准方法.在动调式陀螺测斜系统的参数标定中需考虑陀螺本身的漂移、机械加工精度及装配精度等因素的影响.将上述因素视为整体,确定了陀螺刻度因数以及各漂移系数的数值.常用的八位置标定方法一般仅针对陀螺传感器进行标定,而不考虑系统装配误差.用动调式陀螺测斜系统校准方法与八位置标定方法进行比较,2种方法所得的测量结果统计分析表明,采用动凋式陀螺测斜系统校准方法所测方位角不仪精度高、波动小,测试结果的稳定性也有很大提高.对于其他惯性测量系统也具有一定的借鉴意义.     

旋转导向钻井系统中离心加速度消除方法研究

为了使测斜传感器在动态情况下能够测量得到准确的井眼姿态参数,文章从测斜传感器单轴石英加速度计的数学模型入手,通过分析其传递函数,提出了旋转条件下测斜传感器离心加速度的消除方法＂动态频率补偿法＂。并通过实验和实验数据的分析处理,验证了＂动态频率补偿法＂在旋转导向系统中的可行性。     

高精度油井测斜系统及校正方法的研究

为提高旋转导向钻井姿态(井斜角、方位角和工具面角)的测量精度,研究了高精度油井测斜系统及校正方法。对该系统的下位机硬件数据采集系统和上位机软件进行设计,根据试验数据确定传感器的性能,设计传感器的标定流程。测试结果表明,传感器工作正常,其输出范围符合标示指标。为避免误差超过设计指标,建立传感器误差补偿模型,提出12参数自动校正算法,据此可以计算出传感器的零位偏差、标度因子和不同心度偏差,从而对传感器输出数据进行误差补偿。应用结果表明,井斜角绝对误差在±0.29°以内,工具面角绝对误差最大为0.484 01°,均满足工业标准要求。说明该校正算法能提高井眼测量精度,从而可以指导钻头钻出更优的井眼轨迹,更有利于旋转导向钻进。     

考虑测地数据影响的定向井测斜计算修正方法

根据大地测量学理论,利用椭球体来近似地球,在考虑了测地数据对定向井、大位移井测斜计算的影响作用的基础上,建立了一套新的针对现有测斜计算方法的修正方法。该方法从井口的测地数据出发,分别针对高斯-克吕格投影和通用横轴墨卡托投影两种常用的投影方式,利用两个重要的转换参数：方格收敛度和比例系数,将每个测段作为一个计算单元,采用逐步近似的方法,对每个测点上得到的测斜数据进行测地修正,将这些测斜数据由“椭球体”模型中的数据转化到投影平面的三维坐标系当中进行测斜计算。从根本上解决了常规测斜计算中“平面地球”模型所带来的不足,进一步提高了测斜计算的精度。此外,还利用Visual C⁺⁺编程环境开发了相应的程序可实现快速计算。最后利用以南海油田1号井的实测数据资料,采用此修正算法和常规的测斜计算进行了对比验证。     

SCL-3连续测斜仪的研制

SCL-3连续测斜仪是一种适用于测量水平井井眼轨迹的连续测斜系统.它采用重力加速度计和磁力计作为敏感元件,由单片机采集传感器数据,并在下井仪中计算出倾斜角和方位角.它可以在150℃环境下连续工作10 h(存放10 h后再加电工作10 h).文章着重介绍了SCL-3连续测斜下井仪的测量原理及设计方案.实验结果表明,仪器的技术指标达到了设计要求.     

机械式无线随钻测斜仪设计方案及关键技术

设计了一种机械式无线随钻测斜仪.介绍了该仪器的系统组成、主要技术参数及相关的关键技术,重点论述了机械测斜机构、控制机构和脉冲发生器的结构、工作原理和各机构之间的相互关系.在进行运动学分析的基础上,给出了测斜机构和控制机构的设计计算方法,阐述了井下仪器密封和润滑系统的作用、设计性能、特点及润滑油、密封件的选择方法等.现场应用表明,机械式无线随钻测斜仪具有很好的现场适用性和抗高温性能,可以满足直井随钻测斜的需要并解决了深井、高温井测斜的难题.     

基于曲率半径法的油田井斜数据处理与应用

复杂断块油气田勘探开发中所钻的斜井是提高勘探开发成功率的重要途径之一,井斜数据用于勘探开发研究时需要进行相关的转换和计算.以实钻资料为依据,通过对比分析正切法、平均角法、平衡正切法、曲率半径法和最小曲率法等5种常用的井斜数据处理方法的计算精度,优选出曲率半径法用于胜利油区井斜数据的处理.基于曲率半径法的几何原理,推导了在不同应用条件下相关参数的计算方法和计算公式,解决了井斜历史数据的数字化处理以及井斜数据的综合应用等方面的算法研制问题.通过对其算法进行软件模块封装,在胜利油区勘探决策支持系统和三维地质建模系统中得以调用,应用于井震结合的合成地震记录和层位标定、井位部署中的斜井轨迹显示及设计和斜井钻井工程中的跟踪对比等实际工作中,取得明显成效.     

测量天然气在稠油中扩散系数的新方法

可靠的扩散系数测量方法对于稠油开发中气体注入方案设计、页岩气开发中流动机理研究和天然气成藏保存过程中气体运移方式的确定等都具有重要的意义。为此,提出了一种基于压力脉冲技术在稠油中测量扩散系数的新方法。首先通过压力脉冲实验来记录PVT容器空腔内的甲烷气体向稠油扩散过程中的压力变化,然后根据Fick第二定律和油气界面的动态边界条件建立数学模型,利用模型所得到的解析解对实验数据进行拟合得到相应的扩散系数。通过对数学模型的分析可以发现:在任一时刻空腔内还未流入油相中的气体物质的量与扩散达到平衡时流入油相中总的物质的量的比值,在时间较长时与无因次时间呈线性关系;与其他文献进行比较的结果表明,所建立方法的测量结果合理,并可推测出扩散系数随油相黏度的增加而逐渐减小;动态边界数学扩散模型符合实际气体扩散的物理过程,能准确地测量气体在稠油等有机质中扩散系数的大小。同时,所得到的新扩散系数测量方法还具有实验简便、操作简单、不用分析油相组分的优点。     

油管杆状磨损缺陷的建模与定量检测

针对油管存在损伤而缺乏有效检测和评判手段的现实 ,研究了杆状磨损缺陷的建模方法和杆状磨损缺陷的定量检测方法。根据杆状磨损缺陷的特点 ,建立了杆状磨损缺陷的槽深与被磨损的油管截面积之间关系的数学模型。采用漏磁通法对杆状磨损缺陷进行定量检测 ,给出了霍尔传感器的输出电压与被测油管的剩余平均截面积之间关系的线性化数学模型。大量的实验室测试结果和工业现场试验结果表明 ,基于漏磁通法的检测系统可实现杆状磨损缺陷的定量检测 ,检测系统对杆状磨损缺陷的定性检出率为 10 0 % ,杆状磨损缺陷的槽深定量检测精度为 0 5mm。     

多元回归分析在井下P／T传感器标校中的应用

国内传感器的标校工作未能正确、规范地进行，标校分析的不严谨，是造成严重误差的主要原因之一。对井下压力／温度传感器的标校，建立一种传感器的数学模型。在此基础上，应用多元回归分析方法，获得一种良好的校验公式，为提高传感器测量精度提供了依据。     

取心分析饱和度数理统计校正方法及其应用

在对普通取心分析资料油水饱和度分布进行分区回归的基础上,可得出一个或多个油水关系式,再按照数理统计原理分别进行统计校正。统计校正扩展了分析校正的适用范围,只要含油含水饱和度交会点具有分区分布和线性分布特征,就可对密闭取心分析点或非密闭取心分析点进行校正。应用结果表明,与分析校正方法相比,统计校正方法可获得比较符合地层真实情况的含油饱和度。     

剖面浮标变体积油囊式浮力调节系统设计

为精准控制剖面浮标的垂向运动,提出一种可精确控制油量的变体积油囊式浮力调节系统,包含外油囊、增压油箱、密封性能良好的电磁球阀和可调节转速的液压泵等组件。采用拉线位移传感器实时采集增压油箱液面位置实现油量监控,并对外油囊体积进行高精度闭环反馈控制;设计极低泄漏量的液压系统,实现系统在待机状态下浮力保持长期稳定。为精确控制浮力调节系统,构建控制系统数学模型,引入比例积分微分（Proportional Integral Differential,PID）控制算法,并采用Simulink进行稳定性仿真。试验结果表明,系统可实现浮力精确控制,最大超调量低于1%,稳定性与响应速度均符合预期,验证了控制策略的可靠性。     

加油站油料损耗的控制

加油站油料损耗控制应贯穿进、销、存过程中的每一个环节。在进油环节油料损耗控制的重点应放在来油是否足量，接卸管是否漏油和是否有偷油情节发生；在销售环节油料损耗控制的重点应放在油枪发油是否超标，供油管线、接口是否漏油和加油机电脑板、传感器的数据是否准确；在储存环节油料损耗控制的重点应放在监控油罐是否漏油，油料是否被盗和防止油品高温蒸发的自然损耗；加强对校验加油机和发电机保养、发电用油的管理。做好加油站油料损耗控制工作，应建立人、财、物分离的监管制度。     

致密油多级压裂水平井井网参数分级优化

为改善致密油的开发效果，以经济净现值最大化为优化目标，提出了先优化单井裂缝参数，再优化井网参数的分级优化策略，建立了致密油多级压裂水平井井网参数分级优化数学模型。考虑基质中流体的非线性渗流，基质和压裂缝的应力敏感特性，基于嵌入离散裂缝模型建立了致密油藏数值模拟方法；利用耦合协方差矩阵自适应进化策略算法对数学模型进行求解，提出了致密油多级压裂水平井井网参数分级优化方法。与整体优化相比，新的分级优化策略可以在不降低优化结果准确性的基础上提高寻优效率。若不考虑基质中流体的非线性渗流，基质和压裂缝渗透率的应力敏感特性，则优化结果不具有矿场指导意义。     

一种确定压裂选井原则的简单方法

在油田开发中，经济效益始终被经营者放在首位，由于油井压裂的费用相对较高，所以在措施前需进行产量预测。根据压裂的措施投入、原油生产经营费用和压裂后的累计增油量确定了压裂措施边际成本，将油井压裂后的边际成本与当前市场原油价格相比，以不亏本为前提条件，得出油井压裂后以累计增油量为因变量的盈亏分析模型，由模型计算出边际成本等于国际市场原油价格时的临界累计产量；根据油田特定区域已压裂井的生产数据，利用数理统计分析理论，在压裂工艺等参数不变的条件下，用油田常用的参数（地层压力和油层改造厚度），可以确定在该区域油井压裂后累计增油量预测公式，由该公式预测出油井压裂后累计增油量，把预测累计产量大于临界累计产量作为现场压裂的选井原则。参２（郭海莉摘     

高升油田稠油产量预测方法探讨

稠油开采动态系统状态变化的主要开发指标“产油量”，具有时变性和随机性。根据高升油田稠油热采矿场资料，运用数理统计、油藏工程及系统工程，确定了适合高升油田稠油吞吐递减阶段产油量预测的基本模式──时间功能模型、统计规律模型，是油田中长期产油量预测和可采储量标定的较好方法。