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。     

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。     

随钻测斜与电缆连斜测井水平井井眼轨迹误差研究

水平井随钻测斜与电缆连斜测井数据计算的垂深误差较大。对比分析了长庆油田32口水平井井眼轨迹,对同一口井的随钻测斜与电缆连斜数据,均采用平均角法计算井眼轨迹,从测井工艺、深度计量、测量仪器精度等方面分析了垂深误差产生的原因,提出了随钻测斜与电缆连斜井眼轨迹误差校正方法。实际计算结果表明,应用该误差校正方法后,计算出的水平井井眼轨迹更接近实际,这对于正确分析水平井眼与地层关系,以及评价水平井测井资料有着重要意义。     

垂直钻井工具测斜仪精确校正理论与实验

针对自动垂直钻井工具因测斜仪（其核心部件为二轴或三轴重力加速度计）的安装误差而导致小井斜测量精度不高的问题,通过建立测斜仪的实际安装坐标系与其理想坐标系之间的映射关系,推导出利用测斜仪的实际输出信号计算真实井斜角的函数关系,从而在理论上实现了对测斜仪的精确校正。对基于二轴重力加速度计的测斜仪提出了只需要获取测斜仪的两个测量轴与其理想坐标系对应轴的夹角参数,即可对测斜仪进行精确校正的工程方法,并借助自行研发的某型号自动垂直钻具原理样机,对相应夹角参数提取及测斜仪的精确校正进行了实验分析。实验结果表明,利用该方法对测斜仪进行校正可保证测斜仪的测量精度不受测斜仪安装误差的影响。     

定向井井眼轨迹不确定性分析

为了提高定向井井眼轨迹的控制精度,减小实钻定向井井眼轨迹误差,从井眼轨迹计算方法、测斜仪器精度、磁干扰、井斜方位角校正、测斜仪器轴向对中误差等方面进行了探讨。结合定向井施工中的实例数据分析,验证了定向井井眼轨迹误差主要来自于施工现场的测量数据误差,提出了可行的减小定向井井眼轨迹误差的现场操作方法,对定向井的现场施工具有一定的指导意义。     

垂直姿态位置误差的虚拟正交建模与均衡补偿

垂直钻井工具的姿态测量系统中,轴不正交、不同轴、安装和加工等产生的非线性位置误差显著降低了测量精度。基于各实轴独立的概念,分别以各实轴为中心构造3个虚拟正交仪器坐标系,综合推导出包含9个位置误差参数的姿态测量输出方程。分析补偿校正矩阵的精度影响以及常规校正方法的补偿矩阵数值精度,提出一种校正取值均衡方法,并进行补偿测试。测试结果表明:与常规最大值补偿相比,均衡补偿方法使得垂直姿态的测量精度提高5倍以上,并可消除周期性系统误差。     

1016地层倾角仪中钻孔测斜系统

1016地层倾角仪是德莱赛—阿特拉斯公司80年代初推出的新型地层产状仪器。与1013地层倾角仪相比,仪器的观测精度、使用性能都大为提高。主要技术措施是在下井仪器中设置了以8位微处理机为核心的遥测系统。由此来控制数据采集、调制、传输,以及电阻率曲线幅度的自动控制。仪器的测斜系统由三轴磁力仪和三轴重力加速度计代替低转矩机械测斜系统。六个测斜参数送到地面之后,经地面CLS系统计算处理得到钻孔的倾角β、钴孔倾斜方位角α和1号极板的相对方位角γ。本文着重叙述仪器的井斜、方位测量系统的工作原理及信号分类与传输。     

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.     

机械测斜机构的原理及结构设计仿真

机械式测斜仪是石油钻井工程中使用的一种用于测量井斜的仪器。文章介绍了机械式测斜仪测斜机构的原理和设计计算方法,并进行了结构设计仿真。计算和仿真结果表明,测斜机构阶梯环的角度增量Δβ应为0.2~1.0°,低于0.2,°结构不好实现,高于1.0°,测量精度不能满足实际测斜的需要。     

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。     

也谈螺杆马达转子铣刀的设计

根据螺杆马达转子的端面线型推导出转子螺旋曲面方程,按转子螺旋曲面与铣刀回转曲面相切的原理,用微分几何法求出了两曲面之间的切点所形成的接触线方程,指出接触线并非平面曲线,进而由接触点的坐标值确定出了铣刀回转曲面的轴向截面,即铣刀刃形。     

一种利用测井曲线齿化率刻画河道的新方法

为了精细描述以河道微相为主的油气田储层展布,对河道微相刻画的精度要求日益增高。针对目前沉积微相刻画存在的问题和难点,提出一种利用测井曲线计算齿化率,以此来确定河道位置、高精度刻画河道的方法。齿化率采用测井三参数来表征,即齿的幅度、齿的分布密度和齿的分布频率。总体思路是首先计算测井三参数,然后赋予每个参数一定的权重系数,得出该测井曲线段的齿化率。根据齿化率的大小,分析该段测井位于河道的具体位置,最后精细刻画河道。该方法相对于传统的沉积相研究,在相边界的刻画精度方面有了明显的提高,达到了半定量—定量的精度。将该方法应用于鄂尔多斯盆地某气田的沉积微相研究的实践表明,齿化率技术能清晰刻画河道特征,为有利区优选及井位部署提供准确依据,其研究成果可直接应用于生产中。     

顺北碳酸盐岩储层长期酸蚀裂缝导流能力预测方法

顺北碳酸盐岩油气藏温度压力高,储层酸压改造难度大。为解决在闭合应力长期作用下,酸蚀裂缝导流能力损失,导致酸压效果大幅降低的问题。通过酸蚀裂缝导流能力评价实验,研究不同酸液质量分数、温度和闭合时间条件下的酸蚀裂缝导流能力变化规律。综合各条件下酸蚀裂缝导流能力关系式,建立并验证了顺北碳酸盐岩储层长期酸蚀裂缝导流能力预测方法,模拟计算了不同时间和排量下的酸蚀裂缝导流能力变化规律。结果表明：低闭合应力下,酸液反应速率是酸蚀裂缝导流能力主控因素。高闭合应力下,闭合应力、岩石特征和岩面非均匀性是酸蚀裂缝导流能力主控因素。闭合应力是影响岩石表面变形的主控因素,是长期酸蚀裂缝导流能力的决定因素。闭合应力长期作用时裂缝深部导流能力下降幅度比缝口大。人工裂缝中长期酸蚀裂缝导流能力分布规律受酸岩反应速率控制。     

几何因素对牙轮钻头传动比的影响

在模拟钻井工况下，对由三排齿圈组成的实验牙轮，采用正交实验方法研究齿圈位置、各圈齿数和牙轮移轴距等诸因素对牙轮钻头传动比i值（牙轮转速／钻头转速）的影响。经分析得出：无齿（实际上相当于齿数为无穷大的极限情况）牙轮钻头的传动比是牙轮钻头传动比的最大值。随着牙轮各齿圈齿数的减少，i值下降，其中最外圈齿数影响最大，第二圈次之，第三圈齿数影响很小。当钻头基值和牙轮外形一定时，随着主锥上的齿圈向副锥上的齿圈靠近，i值下降；随着移轴距增大，i值增加。     

酒泉盆地酒西坳陷原油油源

酒泉盆地酒西坳陷目前已发现的原油主要分布在青西凹陷和南部凸起,可分为3种不同类型,油源分别为青西凹陷青南次凹下白垩统不同层段的烃源岩。第1类原油为低成熟原油,油源主要为低成熟的下白垩统下沟组上段烃源岩,下沟组中段上部烃源岩可能也有一定的贡献;第2类原油为中等成熟原油,油源主要为下沟组中段烃源岩,下沟组下段上部烃源岩可能也有部分贡献;第3类原油为高成熟原油,油源为下沟组下段和赤金堡组烃源岩。青南次凹中部柳沟庄油田中-浅层的原油主要为第2类原油,少量为第1类原油,油源分别为青南次凹中部下沟组中段和下沟组上段烃源岩;青南次凹中部深层的原油为第3类原油,油源为青南次凹中部深层的下沟组下段和赤金堡组烃源岩。青南次凹南部的窟窿山构造带和北部的柳北构造带的原油属于第3类原油,油源分别为青南次凹南部和北部下沟组下段与赤金堡组烃源岩。南部凸起的鸭儿峡-老君庙-石油沟构造带的原油属于第2类原油,油源为青南次凹中部下沟组中段烃源岩。青南次凹的下沟组中段、下沟组下段和赤金堡组是酒西坳陷的主力烃源层。     

水力活塞泵工作过程故障诊断的理论研究

水力活塞泵在工作过程中因换向阀上下冲程的瞬时换向而产生水击。这对油管中流体流速的急剧变化，引起压力急剧变化。根据水力活塞泵换向阀水击运动方程和连续方程，导出了描述水力活塞泵工作过程的工作状态方程组，准确地表征了这种泵工作过程中流量、压力随时间的变化规律。通过对水力活塞泵运动状态的水击理论讨论和数学模型的建立，为进行水力活塞泵参数监测和故障分析奠定了理论基础。建议利用导出的泵工作状态实际模型，配套研制地面测试仪表，完善水力活塞泵的井下诊断技术。     

定向井抽油杆柱横向振动仿真模型及扶正器布点优化

将定向井抽油杆柱在井筒内横向振动的力学模型简化为具有初弯曲的纵横弯曲梁在井筒约束条件下的横向振动模型。在模型中考虑了交变轴向载荷对抽油杆柱横向振动的激励,并提出了弯曲井筒是轴向运动抽油杆柱横向振动的一项主要激励。综合考虑弯曲井筒对轴向往复运动抽油杆柱横向振动的激励以及交变轴向载荷对抽油杆柱横向振动的激励,应用弹性碰撞理论描述井筒对抽油杆柱横向振动的约束,并基于弹性体振动理论建立了具有初弯曲的抽油杆柱在井筒约束条件下横向振动仿真的数学模型。基于定向井抽油杆柱横向振动仿真模型,建立了扶正器布点优化的数学模型。采用龙格库塔法实现了定向井抽油杆柱横向振动的仿真计算;通过循环迭代方法实现了扶正器的布点优化。研究结果表明：⑥仿真结果与油田实际情况相符,验证了模型的适用性;②杆管偏磨的危险点为井眼的造斜段与杆柱受压段。井眼造斜段杆管接触力较大,杆柱受压段杆管碰撞剧烈;③优化扶正器配置后,杆体、接箍不与油管接触,扶正器的最大杆管接触力均在许用接触应力以内,保证了抽油杆柱的工作寿命。     

旋转导向工具心轴弯曲对悬臂轴承影响的研究

指向式旋转导向工具利用心轴的弯曲变形达到导向钻进的目的,在轴承受力分析的基础上,选择滚针轴承达到心轴上部的悬臂轴承限制心轴弯曲的目的,但是心轴的弯曲会影响滚针轴承的工作及寿命。通过对心轴弯曲变形的力学分析,建立了心轴在静态偏置状态下的挠曲线方程,得出在滚针轴承处心轴的挠度值与偏置力之间的关系曲线,利用试验验证了力学分析的合理性;并通过试验研究了在静态和动态2种工作条件下心轴弯曲对滚针轴承工作的影响。结果表明,心轴的弯曲变形是滚针轴承失效的主要原因;采用组合轴承或硬质合金轴承可以改变轴承的受力状态以延长轴承的工作寿命。     

储层微型构造与剩余油分布关系研究

油田进入特高含水期后，搞清楚剩余油的分布是关系油田生存的一项重要课题。通过在胜三区进行微构造分析，研究实际测井数据，认为储层的含油饱和度和综合含水率受微型构造的控制，对处于同一开发期的井来说，同一韵律层中位于鼻状构造高部位的井的综合含水率要低于位于侧翼部位的井的综合含水率，而含油饱和度数值却较高。研究证实．微型构造是控制剩余油分布的主要因素之一。     

碎屑岩沉积相模式

本文系根据1980年全国碎屑岩沉积相模式和相标志讨论会的分组总结并参考国内、外研究现状写成的.文中首先谈到沉积相模式的研究在科研和生产上的重要意义,沉积环境、沉积相和沉积相模式的含义,以及鉴别沉积相的主要相标志类型.然后针对我国地层中经常见到的河流相、湖泊相、浊流相、三角洲相、海滩相和潮坪相,以及相标志中的层理进行较详细的阐述.