超声检测信号处理的小波基选取

小波变换在超声信号处理上得到了广泛的应用,小波基的选取是否恰当对处理的最后结果有非常大的影响。本文尝试性地以相关系数作为判断超声脉冲信号处理效果好坏的依据,分别对五种常用小波基函数选取不同参数后分解重构的信号与原始信号进行了比较,通过相关系数的大小选定了适合该信号的最佳小波基函数,并对重构后的信号进行了阈值消噪实验,实验处理结果良好。相关系数作为两个信号波形的相似性的一种度量是合理的。     

CGMWD新型正脉冲无线随钻测量系统及应用

CGMWD新型正脉冲无线随钻测量系统以正脉冲发生器产生上传泥浆脉冲压力信号，大大提高了信号传输能力和效率。文章简述了该仪器的结构、性能指标和功能特点，同时介绍了该仪器第一次现场应用的情况及效果。     

基于离散平稳小波变换的无线随钻系统测试信号处理

在无线随钻测量系统中，钻井液波信道中含有很强的噪声信号，为获得更好的钻井液脉冲信号，采用小波变换对该信道的信号进行处理。小波基的选取是否恰当对处理的最后结果有非常大的影响，以相关系数作为判断钻井液信道信号处理效果优劣的依据，将7种常用的小波基函数选取不同参数后分解重构的信号与原始信号进行了比较，通过相关系数的大小选定了适合处理该信号的最佳小波基函数及其参数，并对重构后的信号进行了阈值去噪试验。试验结果表明，小波变换去噪对钻井液信道信号的噪声有很好的抑制作用，Haar小波基对钻井液信道信号的去噪处理效果最佳；同时表明，相关系数作为两个信号波形的相似性的一种度量是合理的。     

随钻无线传输技术分析与比较

随钻无线传输方式主要有泥浆压力波、电磁波、声波3种。对3种传输方式的工作原理和影响信号传输的因素进行了分析和比较。泥浆脉冲传输方式深度适应强,但使用维护成本较高;电磁波传输方式受钻井介质影响小,可以用于气体、泡沫钻井,并能实现边堵漏边作业,且信号传输不依赖钻井介质循环,时效较高,但其传输衰减受地层电阻率影响较大,有些区块因信号衰减大无法完成全井段信号传输;声波传输方式不依赖钻井介质循环,可用于欠平衡钻井,且具有传输率高、受地层介质影响小的优势,但因信号衰减大,其传输深度受到限制。提高传输率与泥浆脉冲发生器的高温性能,增加电磁波转输方式和声波转输方式的传输深度是随钻无线传输技术的发展方向。     

基于EMD-小波包的随钻测量信号去噪方法

为了降低随钻测量过程中噪声对信号的影响,针对经验模态分解(EMD)去噪方法粗糙和小波包去噪方法缺乏自适应的问题,提出了一种基于EMD-小波包的随钻测量信号去噪方法。利用EMD分解自适应的特点将随钻测量信号分解成几个IMF分量;根据信号自相关函数的特性找出主要含噪的IMF分量,再利用小波包阈值去噪方法将含噪IMF分量中的噪声去除;将去噪后的IMF分量和剩余的分量重构,得到去噪后的随钻测量信号。为验证方法的有效性,进行了随钻测量实验并用该方法对采集的信号进行处理。结果表明该方法能够很好地去除随钻测量信号中噪声的干扰,提高信号的信噪比。     

ZTS电磁波随钻测量系统及其现场试验

俄罗斯定向钻井主要采用的是电磁波随钻测量方式,相关研究较早,技术也比较成熟。经中国石化集团总公司科技部安排,在胜利油田对俄罗斯ZTS - 172M电磁波无线随钻测量系统进行了性能测试。通过现场应用,对俄制电磁波随钻测量仪器的基本结构、工作原理、系统优点以及待改进问题等有了基本了解。并对俄罗斯EM -MWD电磁波无线随钻测量系统进行基本介绍和现场试验情况总结。     

无线随钻测量信息传输的现状与问题

为了及时获得钻井作业时的随钻测量信息,准确建立地面与井底之间的闭环信息流通,对无线随钻测量信息的传输方式进行了研究。介绍了钻井液脉冲、电磁波、声波三种无线随钻测量信息传输的工作原理,对比了三种传输方式的优缺点,并对三种传输方式存在的问题进行了详细分析。最后,指出了无线随钻测量信息传输方面的研究重点:钻井液脉冲传输方式应研发连续波信号发生器,实现更高的数据传输速率、工作可靠性以及环境适应能力;电磁传输方式应优化信号发生器的工作频率和效率,研究微弱信号检测及处理,增加信号中继器等技术,提高电磁传输信号的距离;声波传输方式应在码间干扰、噪音、声波能量的衰减等方面予以研究。     

随钻测量系统脉冲信号特征提取的多尺度方法

在钻井液随钻测量系统中,从接收信号中识别有效脉冲是地面系统正确解码的关键。文章引入多尺度小波分解方法分析钻井液信道噪声特性和信号特性的基础上,分别使用小波熵法和小波阈值滤波方法对含有多频泵噪声的脉冲信号进行基线波动修正及有用脉冲提取。结果表明,小波熵能够刻画钻井液脉冲信号能量分布的真实特征,而小波阈值滤波也是有效可行的MWD信号特征提取方法。通过工程实践的检验,文中的两种方法达到了检测率高、虚警率低的效果。     

CPS-MWD无线随钻测量系统

CPS-MWD是一套具有完全知识产权的无线随钻测量系统，具有显示、储存和打印功能。整套系统采用计算机辅助设计，与国外同类仪器相比，具有易操作、小而轻、能耗低、电池寿命长等优点。其井下总成为模块状并具有柔性，能满足短半径造斜需要，可在直井眼段打捞。添入伽马仪之后，整套仪器结合常规录井，更可同时对钻井液性能、钻井方式、钻头类型综合分析，进行岩性归位、建立录井剖面，从而获得更全面、更准确的第一性资料。     

脉冲信号处理系统的设计

对脉冲信号硬件处理电路和软件处理系统进行了设计,其中的硬件电路采用模块化设计,对信号的处理采用了自动增益和自动门槛以及迟滞比较.该电路有较好的适应性,抗干扰能力强.除了可以测脉冲频率外,还有专门测脉冲周期的电路.经现场应用,表明该系统比较简洁实用,能达到预期的目的.     

随钻测量信号中泵冲噪声对消

泵冲噪声是噪声干扰的主要来源,其能量远远超过源信号,其频率与源信号很接近甚至重叠,在没有充足的噪声干扰信息情况下,运用固定参数数字滤波器无法将噪声干扰滤除。为此,采用最小均方算法设计了自适应噪声对消器。该自适应噪声对消器可根据信号的特点,应用噪声对消的方法抑制泵冲噪声,无需更多的噪声干扰信息和复杂的数字滤波,只要根据所需时间和精度,选取适当的滤波器长度和调整因子,就能够有效地去除钻井液脉冲信号中的泵冲噪声,从而恢复出源信号。现场应用结果表明,自适应噪声对消器有效地消除了源信号中的泵冲噪声,恢复出了源信号,在钻井液脉冲信号处理中有较高的应用价值。     

随钻测量数据的井下短距离无线传输技术研究

在随钻测量和随钻测井技术中，近钻头传感器测量数据的传输一直是个难题，为此，提出了用电磁感应电流场建立短距离无线传输信道的方法将近钻头传感器测量数据跨井下马达传输，或遥控无法穿线缆的井下工具。分析了建立无线短传信道的原理，介绍了关键部件的设计和无线短传通信机的工作过程，以厦无线短传系统的试验情况和试验结果。     

随钻测量、随钻测井与录井工具

随钻测量(MWD)、随钻测井(LWD)和先进的录井工具是国际钻井高技术的重要组成部分,应用这些高技术产品可提高大位移井、高难度水平井的工程控制能力和地层评价能力,提高油层的钻遇率。详细介绍了MWD的测量原理、基本结构、传输通道、采集仪器(传感器)、井下电源、地面系统、应用方法;在此基础上,介绍了LWD的几种地质参数测量传感器和录井传感器的典型结构和功能。认识、了解和掌握MWD/LWD系统的功能、特性和典型结构,对使用好和研究开发此类高新技术工具具有重要意义。     

电磁随钻测量技术现状及发展趋势

随钻测量是井眼轨迹监测与控制中的一项关键技术。气体钻井技术的推广应用为电磁随钻测量（EM-MWD）技术带来了有利的发展契机和空间。此外，由于EM—MWD系统的投资和服务费用低廉，所以在浅层油气资源开发方面也具有良好的应用前景。系统地介绍了EM—MWD技术的国内外现状、现场试验及应用情况、应用前景及发展趋势，提出了未来EM—MWD技术的主要攻关方向：增加EM—MWD系统的有效测量深度、稳定性、可靠性和井下连续工作时间；进一步拓展测量功能并实现地面与井下以及井下短程的双向通信，进而形成基于电磁信号通信的导向钻井系统。     

随钻垂直地震剖面测量装置

为了对钻头前方地层地质进行预测,及时发现钻头前方地层岩性、裂缝和地层压力异常等情况,以指导钻进过程,避免钻井事故,研究了随钻地震勘探开发技术。该技术中的随钻垂直地震测量系统由地面检波器阵列、随钻垂直地震剖面测量装置和地面人工震源构成。介绍了随钻垂直地震剖面测量装置的原理、结构与电路系统。将随钻垂直地震剖面测量装置在华北油田石探1井进行试验,2支仪器各下1趟钻,入井2次,连续工作109 h,从井深900~1 400 m进行随钻地震信号测量,试验中该装置工作正常,测量数据完整。起钻后高速回放数据,并进行互相关信号处理后发现,该装置记录的地震信号符合地震波特征,能够反映该井段的地质结构。     

油基钻井液随钻防漏技术实验研究

与水基钻井液相比,油基钻井液更容易发生井眼漏失,且井漏现场处理困难,一旦发生井漏,往往会造成重大经济损失。针对油基钻井液漏失问题,从油基钻井液井漏预防措施入手,通过优选不同类型的钻井液防漏堵漏剂,研制了新型油基钻井液随钻防漏堵漏材料,并探讨了其协同作用机理。渗透性封堵实验以及作用机理分析表明,刚性架桥颗粒、弹性填充颗粒、微细纤维材料等不同类型钻井液防漏堵漏剂具有协同作用效果,能够迅速形成具有"强力链网络"的致密封堵层,显著提高了油基钻井液的随钻防漏堵漏性能。进一步优化了强封堵性油基钻井液体系,该体系在120℃、16 h热滚前后的流变性、滤失性能良好,PPA砂盘滤失量仅为11.4 m L,具有良好的随钻防漏堵漏性能,能够起到强化封堵井壁作用,有助于提高地层承压能力。     

随钻地层压力测量电液控制系统设计

为准确测量地层孔隙压力,实现随钻地层孔隙压力剖面,开展了随钻地层压力测量系统电液控制技术研究。电液控制系统包括电控和液压2个部分,电控系统为主从式双处理器架构,其中主处理器完成信号测量、处理和存储,执行地层压力回归计算等关键算法,执行液压系统中控任务调度和逻辑控制,对从处理器发出控制指令。从处理器负责电机运行和电磁阀开关控制。其中液压系统由动力源泵站、电磁阀、溢流阀、液压双向锁、探头装置、抽汲装置组成。电液控制系统可实现探头推靠密封、抽汲地层流体、测量地层压力及探头回收等功能。不同渗透率岩心试验和模拟井试验结果表明,地层压力测量曲线与理论曲线一致,表明电液控制系统能够用于随钻地层压力测量系统原理样机的理论验证和试验,为研制实用的随钻地层压力测量系统奠定了基础。