DFS-V A/D转换器校准

模拟子样电压在A/D转换器中的数字化转换,简单地说就是:在跟踪采样期间,保持积分器按一定的比例保持输入子样值,且予以反相;在比较期间,比较器将T网数模转换输出电压与保持积分器输出电压进行比较,先确定符号位,然后逐位试码判定其它位的取舍;在转换结束的瞬间,T网中符号位和其它数模转换保留位的码值即为模拟子样电压数字化的数码(正子样时为原码,负子样时为反码或补码)。     

数字地震仪部分参数设置方法的探讨

在数字地震仪器中,前放增益,模数转换器的位数,主放的最大增益、增益台阶和主放比较器电压窗口的正确设置,对保证大动态范围地震信号高质量的采集十分关键,而如何选择它们应遵循一定的规律。作者根据地震仪数据采集电路的结构,考虑了地震信号的动态范围和地震仪的记录精度,通过分析、推导,得出了设置以上参数应遵循的几个公式,可供数字地震仪器的教学和设计人员参考。     

运算放大器构成的高速模数转换器

为了适应多道数字地震仪对模数转换器高转换速度的要求,本文提出一种由运算放大器构成的高速模数转换理论模型,并就它的基本工作原理、主要电路、转换速度和转换器精度等作了较为详细的介绍。该电路完成一个子样的转换仅需3.14μs。     

数字地震仪一种新型单极性A/D转换器的设计

在实现地震信息数字化记录过程中，将模拟子样电压转换为二进制代码的A／D转换起着关键作用。本文吸取目前数字地震仪A／D转换器的优点，设计了一种新型的A／D转换器，它具有单极性、电路简单、原码输出等优点，完全能适应地震信息的数字化转换过程。     

一种新型数字遥测地震仪——ARAM24

GEO-X SYSTEM LTD是加拿大一家从事地球物理勘探研究、施工和设备制造的公司。1971年成立以来曾经推出北美反映较好的ARAM8数字遥测地震仪。1993年底,该公司采用流行的24位Δ-∑ A/D模数转换器,集数据采集和现场质量控制与处理为一体,推出了新一代的ARAM24数字遥测地震仪。     

地震仪中双T陷波器的分析

DFS-V型数字地震仪中的陷波器,是比较典型复杂的双T有源滤波电路。在DFS-V型数字地震仪的文献中,都没有该电路的分析,只是给出一般的实测频率响应曲线。本文对该电路的传输特性进行了详细的推导,井将得出的结果与SN-338型仪器的陷波电路的传递函数进行了对比。最后,论述了这两种陷波器各自的特点。     

循环放大器原理分析

循环放大器CA是SN368遥测数字地震仪采集站SU中的关键电路;它比其它同类型仪器中的浮点放大器FPA具有电路简单,能对地震信号以增益每阶变化4倍进行循环放大,而其总误差电压保持不变,各采集站易于实现一致性和互换性,可与双极性检测器构成A/D转换器等优点。本文对CA的信号循环原理与误差对消过程作了较深入的分析和较详细的数学推导。     

用分布式地震仪进行三维地震采集

地震勘探从二维转向三维,地震仪从常规转向分布式、从基于瞬时浮点放大器的模数转换嚣转向24位模数转换器之际,勘探行业中出现了对地震仪器的某种错觉和误解,从而放慢了对新机遇的利用。而这些机遇正是由现代地震仪的能力所创造的。本篇译文就这些错觉和误解进行了论述。     

数字地震仪与静电示波仪的接口问题研究

本文首先研究了静电示波仪检流计的结构、工作原理以及国内常用的几种静电示波仪的阻尼、频率特性和输入阻抗,并进行了比较。然后以DFS-V数字地震仪为例,研究了数字地震仪与静电示波仪接口电路的传输特性和输出阻抗。推导出接口电路传输函数的一系列关系式和理想情况下的简化关系式,并给出数字表达式。最后提出了在进行数字地震仪与静电示波仪配套或更换时应考虑的问题。     

PB5-09GCR磁带机电源故障分析

SN368数字地震仪的PB5-09GCR磁带机是整个系统经常出故障的地方。本文仅谈谈磁带机电源的常见故障,从故障现象到故障电路分析,都作了较详细地叙述,并对整个故障的排除追踪过程作了说明。最后,还讲述了SN368数字地震仪在野外使用中必须注意的问题,以供SN368数字地震仪操作、维修人员参考。     

可伸缩式PDC-孕镶金刚石耦合仿生智能钻头的破岩仿真

针对钻井过程中岩性识别困难、PDC钻头磨损严重、孕镶金刚石钻头破岩效率低和钻头泥包等问题,采用BP神经网络学习算法建立了岩性识别模型,并设计了一种新型可伸缩式PDC-孕镶金刚石耦合仿生智能钻头,分别在软件Matlab和ABAQUS上进行了岩性识别仿真和破岩仿真。仿真结果表明:BP神经网络模型对岩性的识别精度非常高,有利于合理选择钻头类型、及时调整钻井参数和提高钻井效率;仿生智能钻头作用于岩石表面的应力远大于常规钻头,使岩石更易达到破碎极限,从而提高钻头钻速。本设计集智能岩性识别、高破岩效率、自再生功能、防泥包功能于一体,为我国石油钻头的设计提供了一种新思路,具有重要意义。     

基于机械比能理论的钻头磨损监测新方法

现有基于机械比能理论的钻头磨损监测方法,都是通过机械比能趋势线对钻头钝化趋势作定性分析,没有一种定量计算钻头磨损等级的有效方法。在前人研究成果的基础上,选取合理机械比能模型,通过优化钻头扭矩回归数据对其进行了优化;综合考虑钻头设计参数、切削结构、钻井参数及钻头磨损等的影响,选取了合适的牙轮钻头和PDC钻头钻速方程,提出了一种定量计算与定性分析相结合的钻头磨损监测新方法。该方法充分考虑了钻速、钻压、转速、扭矩以及钻头设计参数等因素,采用钻速方程和测录井数据计算机械比能、岩石抗压强度和钻头磨损等级分级系数。该方法在南海油田宝岛区块A井、准噶尔盆地风城区块B井、吐哈油田某区块C井等的多个井段进行了PDC钻头和牙轮钻头的磨损监测,结果表明,较之钻头磨损实测数据,PDC钻头的平均相对误差为9.87%,牙轮钻头为21.15%,即新方法能有效监测钻头磨损情况且更适用于PDC钻头。      

川西须家河组地层PDC钻头结构参数优化及选型

川西深层须家河组气藏主力储层埋藏深、地质条件复杂,尤其是其地层硬度高、可钻性差,致使钻头选型困难,机械钻速低。为提高须家河组地层机械钻速,针对地层岩性特征,利用ABAQUS软件建立了切削齿破岩有限元模型,结合钻头设计理论优化了PDC钻头结构参数,确定出了适合须家河组地层的钻头冠部轮廓、切削齿、刀翼数和保径特征等主要结构参数,提出了PDC钻头选型的关键特征。在此基础上,优选出了9个型号PDC钻头,形成了须家河组地层钻头系列化选型方案:须5段-须3段地层宜选用攻击性强同时具有较强抗研磨性和抗冲击性的PDC钻头,须2段地层宜选用高抗研磨性兼顾吃入能力和抗冲击性的混合布齿钻头。现场应用表明,42只优选钻头平均进尺增加27.57%,钻速提高40.19%,实现了须家河组地层钻井提速新突破。      

人工神经网络在大庆深井钻头优选中的应用

针对大庆地区深井地层硬、温度高、倾角大等特点,将对深井钻速影响较大的12个因素作为输入层神经元,建立了人工神经网络优选钻头方法。该方法将钻头优选的定量方法和定性方法相结合,使钻头优选结果更加可靠。针对侏罗系地层高硬度、强研磨性等特点,研究并试验了几种特殊类型的钻头。根据对新型钻头钻井结果及以往大庆深井钻井所用钻头数据的统计分析,建立了大庆地区钻头应用情况数据库。在此基础上,应用人工神经网络法对大庆油田深井使用的钻头进行了优选,在大庆2口深井进行的现场试验表明,钻井速度提高了20%以上。     

基于改进灰色聚类的钻头优选新方法及其应用

针对长岭气田登娄库组致密砂岩地层硬、研磨性强、可钻性级别高、钻头优选困难的现状,提出以改进灰色聚类法优选钻头。以改进灰色聚类法优选钻头是将同一区块特定层位已使用过的各个钻头作为聚类对象集,评价钻头的各个指标,如钻头进尺、机械钻速、钻头使用时间及钻头成本等作为聚类指标集,再给出聚类标准集后,即可给出各聚类对象对各聚类标准的聚类系数,通过比较聚类系数大小得出钻头类型的优劣。与常规灰色聚类法相比,该聚类结果更加符合实际情况。长岭气田某些层段上实钻资料应用表明,以改进灰色聚类法选择钻头能有效提高钻井速度,缩短钻井周期,降低钻井成本。     

石油钻机VFD电驱动系统的谐波分析和计算

石油钻机的动力电源为独立小容量交流电网系统,钻井设备由大容量交流变频传动系统驱动,系统中的变频装置工作时将使电网电压波形发生严重畸变。针对石油钻机VFD电驱动系统的拓扑结构,分析和计算了变频器产生的谐波,并与实测的系统电压波形及谐波状况进行比较,为石油钻机VFD电驱动系统进行谐波抑制提供了科学依据。同时,针对系统中多谐波源的特点,给出了谐波合成与叠加的方法。通过分析和计算可知,采用12脉动方案的电网电压畸变率为5.07%,接近国家电网规范的谐波标准(5%),这表明系统不需要配置有源滤波器。     

改进PDC钻头性能的设计方法

在概述了现有PDC钻头的设计和制造情况的基础上, 从机械设计和水力设计 2个方面提出了优化设计PDC钻头和提高PDC钻头性能的方法, 并介绍了新型PDC钻头机械和水力结构设计的特点。实践证明, 利用数字化方法改进PDC钻头的设计比传统的试验方法具有设计周期短、成本低和准确度高的特点, 是一种可取的设计方法。     

程控放大技术在数据采集系统中的应用

分析了在数据采集系统中采样数据经A/D转换后所产生的量化误差;论述了程控放大技术在数据采集系统中的选择放大作用;介绍了程控放大器PGA100和12 bit高精度模数转换器AD574的功能及其在数据采集系统中的程序设计方法.程控放大技术能使采集到的信号更加接近真值,减小了量化误差,从而提高了采集数据的可靠性和准确性.特别是对微弱信号的采样,能大大扩展测量仪器的动态测量范围.一般只进行2次A/D转换就可以达到相应的要求.     

激光快速成型技术在胎体PDC钻头制造中的应用

在胎体PDC钻头制造中，传统的加工工艺具有加工精度低、制造周期长、复杂形状钻头难以实现等缺点。应用激光快速成型技术可以提高钻头加工精度，缩短钻头制造周期，使传统工艺无法生产的复杂形状钻头得以实现，并使钻头外表更加美观。     

参数化分析优选PDC钻头

PDC钻头的优选方法很多,但是都有待进一步完善。文中提出了一种参数化分析优选PDC钻头的方法,可以在现场结合钻头使用情况,分析PDC钻头的具体结构对钻头整体性能的影响,进一步提出钻头的优选方向和改进措施,是对现有PDC钻头优选方法的有效补充。通过建立相应的PDC钻头数据库,能够极大地提高对PDC钻头的认识,从而能够有针对性地改善PDC钻头的结构,更好地优选、制造PDC钻头。