基于局部频率法的井架损伤定位研究

应用局部频率法确定井架损伤部位是通过分析井架结构存在损伤时结构局部固有频率的变化来实现的。在介绍局部频率法的基本原理后,以JJ250/42—K型井架为例,采用ANSYS有限元分析软件,用Matlab编制局部频率法计算程序,对井架中6个单元不同程度的刚度损伤进行了分析研究。结果表明,采用局部频率法可以有效地识别井架1处或多处损伤,该方法可用于实际工程中井架损伤的定位识别。     

基于动力分析的海洋K型修井机井架损伤定位

针对目前的井架损伤检测结果难以全面反映井架健康状况的问题,提出了基于固有频率变化率指纹的海洋K型修井机井架整体结构损伤定位方法。根据相似理论,运用建立的正则化频率指纹曲线对海洋HXJ125A型修井机井架存在几何和物理相似的某油田JJ160-41K型井架实验室模型进行损伤定位,结果表明在井架第11小节处确实存在损伤,这说明运用正则化频率变化率指纹法进行井架损伤定位是可行的。     

基于神经网络的石油井架损伤定位识别

神经网络已越来越多地被应用于结构损伤识别方面的研究。通过对JJ160／41-K型井架不同工况下的数值模拟计算，结合BP神经网络进行损伤位置识别。通过研究分析，取得了满意的识别效果，验证了BP神经网络损伤识别方法对于石油井架损伤定位识别的可行性。     

基于曲率模态差的海洋塔式井架缺陷定位研究

海洋平台塔式井架受到环境因素的影响,会产生不同类型的缺陷,导致井架整体承载能力下降。根据曲率模态损伤识别理论,针对渤海某塔式井架,应用ANSYS软件对缺陷产生前、后的塔式井架曲率模态差进行了计算和分析,并通过试验进行了验证。研究结果表明,局部腐蚀和弯曲可造成井架前2阶的曲率模态发生变化;整体倾斜可造成井架的前5阶曲率模态发生变化;局部缺陷值越大,曲率模态差也越大;对于塔式井架,局部腐蚀损伤只导致该损伤部位的曲率模态差发生变化;局部弯曲除导致损伤部位曲率模态差发生变化外,还导致其上、下相邻杆件的曲率模态差发生变化;整体倾斜时,塔式井架结构从底部到中部的曲率模态差发生由大到小的变化。     

基于应力和当量损伤系数的石油井架损伤识别

损伤是影响石油井架承载性能最重要的因素,为了准确诊断石油井架的损伤,提出了基于应力和当量损伤系数的识别法。首先,应用当量损伤系数作为判别损伤是否存在与程度大小的综合评价指标,建立了损伤刚度矩阵;其次,确定了应力与当量损伤系数之间的函数关系,推导了应力残差矩阵对当量损伤系数的灵敏度表达式;然后,构造了基于应力的目标函数,提出应用正算过程和优化方法反演识别当量损伤系数;最后,用该方法对某石油井架进行了损伤识别。结果表明:该方法能够准确地识别单损伤、两损伤和对称位置损伤。相对其他静力识别方法,计算工作量小,识别效率高。     

结构损伤井架的承载能力研究

以受损的JJ450/45K钻机井架为研究对象,从有限元分析和应力测试2个方面,对井架结构损伤情况下的承载能力进行研究。计算了井架在最大钩载下的受力情况,得到了损伤杆件变形部位的应力分布。数值计算与试验结果表明,结构较小的损伤对井架的承载能力影响不大,不影响其正常使用;有限元分析结果与试验结果较接近。因此,在不具备试验条件的情况下,可通过有限元分析对井架结构损伤部位做保守的承载力评估。     

结构损伤井架承载能力分析方法研究

目前对损伤井架承载能力研究方法存在一定的局限性,提出一种简便、科学的损伤处理方法——参考应力统一折减法,通过等效分析方法处理损伤缺陷,直接利用有限元软件ANSYS对结构损伤井架进行承载能力计算。通过现场井架承载能力评定,验证此损伤处理方法正确、简捷。     

局部损伤井架安全评定方法

在役钻机中,井架局部损伤缺陷普遍存在,对此既不能回避,也不能夸大,而应采取科学合理的评价方法进行评定。详细介绍了英国中央电力局对电力设备进行安全评价的CEGB R62001标准,并将其引入到局部损伤井架的安全评定中,给出了评定的步骤,结合所开发的软件给出了评定实例。评定结果表明,对存在局部损伤的井架,应按所介绍的评定方法对损伤本身进行评定,对安全评定缺陷落在非安全区的井架,应立即停用整改;对安全评定缺陷落在安全区的井架,应再按照SY/TG 236—2008标准进行综合评定。该评定方法还可用于其他油田设备和压力容器的安全评定。     

基于ITD与排列熵的石油井架损伤识别方法

针对石油井架损伤位置识别问题,提出了基于ITD与排列熵的损伤位置特征提取方法。利用ITD方法将锤击响应振动信号分解为一系列PR分量,PR分量更能突出损伤位置信息,计算PR分量的样本熵值,形成的特征向量可分性良好。依据相关性系数选择代表损伤状态主要信息的PR分量,计算其排列熵形成有效的特征向量。以支持向量机为特征向量模式识别器,对比了ITD与近似熵方法所提取特征向量,对于相同有限数量的样本,ITD与样本熵特征向量明显高于ITD与信息熵特征向量的识别率,验证了ITD样本熵方法的有效性。ITD样本熵方法为实际井架结构损伤的准确、快速、有效识别与定位提供了一种新途径。     

大腿应力集中损伤井架承载能力研究

目前,国内外对损伤井架承载能力的研究局限于宏观损伤。通过等效处理坑蚀引起的应力集中损伤,借助有限元软件ANSYS计算含有应力集中损伤井架的承载能力。与现场测试评定的结果比较,数值相差1%,证明ANSYS软件的计算精度可以满足应力集中损伤井架的承载能力评定需要。     

井间电磁油气储层监测技术的发展和应用

井间电磁探测方法（Cross-hole Electromagnetic Method,CHEM）是近20年发展起来的一项新的储层监测和评价技术,它可以提供井间储层电阻率分布信息,进而实现流体空间分布的描述。该技术可用于识别由于储层非均质性等造成的死油区、监测储层的宏观波及系数、优化设计加密井位和提升油藏数值模拟的有效性。通过对近年国际学术会议及相关学术期刊关于井间电磁探测技术文献的追踪分析,介绍了井间电磁探测技术的基本原理、响应数值模拟、采集设计与处理解释技术和目前在油气储层监测中的应用状况及存在的问题,指出了井间电磁探测技术未来的发展与研究方向,以供国内电磁勘探业界及相关研究人员参考。     

基于概率核主成分分析的属性优化方法及其应用

主成分分析（PCA）是最常用的属性优化分析技术,但存在缺少概率模型和缺失高阶统计量信息的不足。本文基于贝叶斯理论和核主成分分析（KPCA）法,研究了可同时克服PCA两个缺点的方法——概率核主成分分析（PKPCA）。即首先将样本数据映射到高维特征空间,继而在特征空间定义数据的概率模型,最后应用期望最大（EM）估计最佳结果。该方法兼具概率分析和核主成分分析的优点,能有效地适应更复杂储层情况,实现非线性概率分析。实际数据的应用结果表明,基于贝叶斯理论的属性概率优化法提高了属性优化的精度,同时增强了储层预测的准确性和可靠性。     

主成分分析法在泥页岩地层岩性识别中的应用

泥页岩地层岩性复杂,非均质性强,利用常规测井交会图法识别岩性往往具有多解性和不确定性。依据主成分分析理论,建立多条测井曲线的主成分计算模型,主成分Y_1,Y_2,Y_3的累积方差贡献率可达91.39%,能够准确反映原测井曲线的全部有效信息。研究结果表明,主成分分析法能够有效识别泥页岩地层的浅灰色泥岩、黑色泥岩、灰色粉砂岩及细砂岩等多种岩性,回判率达90.37%。与常规测井交会图法相比,主成分分析法可靠性更高,在泥页岩储层研究领域具有较广泛的应用前景。     

核主成分分析法在测井浊积岩岩性识别中的应用

在复杂岩性油气藏储层评价中,如何合理利用测井曲线信息判别岩性是一个难题,东营凹陷董集洼陷浊积岩岩性复杂,采用常规交会图法以及主成分分析法都难以有效地识别岩性。为了解决这一问题,基于粒子群算法以及核函数理论,结合该区的测井响应特征,采用核主成分分析法,建立新的主成分计算方法,选取该区实测的自然伽马测井（GR）、声波时差测井（AC）、中子孔隙度测井（CNL）、密度测井（DEN）、原状地层电阻率（RT）构建出五个主成分变量,其中前两个主成分变量累积贡献率达到了93.83%,可以有效地代替原始多维测井信息。实例分析结果表明,利用前两个主成分变量主成分进行交会分析,可以有效地识别浊积岩的岩性,并将该方法在研究区进行了试验,岩性识别准确率达到了90%,较传统方法具有更高的岩性识别精度,取得了良好的应用效果。     

基于主成分分析法提高有杆抽油系统效率

有杆泵抽油在油田生产中被广泛应用,但目前系统效率一般较低。影响有杆抽油系统效率的因素很多,不同因素之间又相互关联,文中通过分析有杆抽油系统效率的影响因素,得出电机效率和泵效较低是造成有杆抽油系统效率低的主要原因。在现场应用过程中,结合区块特点,选取9个原始指标,利用主成分分析法,在尽量减少信息损失的前提下,将9个原始指标转化为4个综合指标,进一步分析得出生产参数、电机选型等是影响有杆抽油系统效率的主要因素,对其进行重点优化能有效提高有杆抽油系统效率。     

动力参数法预测钻机井架结构承载能力研究

为及时准确地识别在役钻机井架结构损伤,提出了基于动力参数预测井架结构承载能力的方法。利用模态分析技术,识别出理想情况下井架结构的动力特性参数(如固有频率、振型等),与结构实测动力特性参数进行比较,由此来判断井架结构的损伤程度。通过对动力测试参数关于井架结构待识别参数的灵敏度分析形成识别过程中的残差方程,采用优化方法求解当前井架结构的参数真值,进而预测井架结构的承载能力。该方法为在役钻机井架结构的损伤识别和安全监测提供了一条有效的途径。     

基于主成分分析和梯度重构的全波形反演

传统全波形反演追求模拟记录与实际地震记录的完全匹配,在实际地震记录含有噪声时反演结果较差。为此,在分析了随机噪声对全波形反演影响机制的基础上,利用主成分分析和梯度重构的方法对梯度进行优化。首先对由各炮梯度组成的矩阵进行主成分分析,再选取贡献较大的主成分对梯度进行重构。在残差信噪比较高时,梯度重构能够获得准确的梯度,不影响反演的收敛速度;在信噪比较低时,重构的梯度能阻止模型朝着错误的方向更新,为下一频段反演提供合理的初始模型。模型实验表明,采用主成分分析和梯度重构方法的全波形反演具有较强的抗噪能力,在信噪比较低时也能得到正确的反演结果。