基于不变矩特征的红外成像制导跟踪算法研究

随着红外成像制导技术的发展,它对制导跟踪算法的精度和实时性的要求越来越高。制导系统已被要求在20 ms的时间内输出跟踪结果。某些跟踪算法虽然效果较好,但达不到实时输出。经典的制导算法-相关跟踪算法主要基于像素灰度特征进行跟踪,无法解决跟踪过程中由于目标的旋转、膨胀以及仿射变换带来的跟踪点漂移问题。为了解决经典相关跟踪算法无法解决图像旋转时的跟踪稳定性问题以及目标图像急剧膨胀时的跟踪点漂移问题,研究了图像不变矩的特征。利用图像不变矩的旋转-伸缩-平移不变性,选择合适的不变矩特征用于跟踪。通过用归一化的乘法相关函数以及基于相关系数值的模板更新策略设计跟踪算法,解决了复杂背景及强噪声条件下不能对尺寸和形状发生变化的目标进行稳定跟踪的问题。     

等井径膨胀套管系统研制与试验

为了解决深井超深井钻遇复杂地层时实现无内径损失的机械封堵难题,通过优选大膨胀率管材、设计大变形膨胀螺纹和变径膨胀工具,研制了?219.1 mm等井径膨胀套管系统。通过室内试验,评价了?219.1 mm等井径膨胀套管系统的机械性能、膨胀性能,试验结果显示:?219.1 mm等井径膨胀套管系统膨胀后的抗外挤强度为15.1 MPa,抗内压强度为29.3 MPa,连接强度为1 850 kN,满足等井径膨胀套管作为“应急套管”临时封堵的要求;膨胀压力18～20 MPa,膨胀过程顺利,膨胀后整个系统性能良好。在测试?219.1 mm等井径膨胀套管系统井下功能性和裸眼下入性的基础上,进行了井下全过程试验,?219.1 mm等井径膨胀套管系统膨胀顺利,膨胀后内径为245.0 mm,满足?241.3 mm工具下入要求,达到了等径膨胀和无内径损失钻进的目的。研究和试验结果表明,?219.1 mm等井径膨胀套管系统可实现等径膨胀,可满足等井径膨胀及封堵作业要求,为等井径膨胀套管系统现场应用奠定了基础。      

基于合并准则和测地膨胀重构的视频目标分割

提出具有鲁棒性的时空域视频目标分割方案：先用改进分水岭算法和合并准则作空域分割,产生初始I-帧分割,接着选择测地膨胀的掩模和标记图像来重构目标,以目标的每一轮廓像素构造边缘块,投影至下一帧中提取闭合目标轮廓。经多个视频序列实验证明,算法是行之有效的,而且适用于陕速运动和部分遮挡的目标分割。     

低信噪比图像序列能量积累的硬件实现

讨论了两种常用的低信噪比图像序列能量累加算法,一种是针对帧间运动速度较小的多帧累加;一种是针对帧间运动速度较大的形态膨胀累加,并给出了这两种算法的FPGA电路实现框图。实验结果表明,设计的电路结构简单、流程清晰、实时性强、外部器件少、可扩展、可移植,并在实际应用中取得了较好的效果。     

三工河低渗油藏注CO_2驱替机理及开发可行性优化设计

莫北三工河深层低渗非均质强水敏油藏注水开发效果较差。为探索更有效提高采收率技术,以莫109区块为目标区,开展了水驱后注CO_2提高采收率可行性研究。首先进行流体相态测试和模拟,分析了地层原油注CO_2相态配伍性和混相程度;然后模拟油藏高温高压条件下注水和注CO_2驱油效率对比长岩心实验;最后在实验基础上运用多组分模型数值模拟技术,在历史拟合基础上对CO_2驱注采参数进行优化设计。结果表明,通过5口注水井转注CO_2,10 a内原油阶段采出程度比水驱增加7.15%,目标区注CO_2比注水具有更好的提高采收率潜力和开发可行性。     

膨胀波纹管抗外挤强度的影响因素分析

为了找出影响膨胀波纹管抗外挤强度的影响因素,通过ABAQUS有限元软件对波纹管的抗外挤强度进行模拟,研究了波纹管的不圆度、波纹管的壁厚、井筒直径等对波纹管抗外挤强度的影响。结果表明,不圆度和壁厚对膨胀后波纹管抗外挤强度的影响较大,随着波纹管不圆度的减小,波纹管的抗外挤强度迅速的增大,壁厚越大波纹管的抗外挤强度也越大;另外,增大波纹管应用的井筒直径可以有效的提高波纹管的膨胀性能,降低波纹管膨胀后的不圆度,但是大尺寸的井筒直径降低了波纹管膨胀后的抗外挤强度。     

弯曲井段下波纹管膨胀性能分析

在弯曲井段中,波纹管的通过能力以及变形程度等有别于其他井段,为了在实际应用中为膨胀波纹管在弯曲井段中堵漏、封隔和封固复杂地层等提供理论支持,采用弹塑性力学和有限元分析方法,应用ABAQUS建模,分析了弯曲井段中波纹管的下井过程、膨胀后波谷、长轴、波峰以及不圆度等随压力的变化,并与直井段进行对比,得到弯曲井段与垂直井段变化规律相同。分析了井斜率对波纹管膨胀性能的影响,分析结论表明:不圆度随内压的增大而减小,井斜率越小,则不圆度越小。研究结果可为波纹管在情况更加复杂的弯曲井段中的应用提供指导。     

基于XFEM的水下防喷器裂纹扩展分析

防喷器壳体存在初始裂纹会严重影响其安全性能并缩短其使用寿命,因此有必要对防喷器壳体裂纹扩展规律开展研究。在运用ABAQUS软件对防喷器壳体做强度分析的基础上,采用扩展有限元法(XFEM)对含不同尺寸初始裂纹的水下防喷器壳体进行裂纹扩展分析。研究结果表明:防喷器壳体在额定工况下及试验工况下均满足强度要求;初始裂纹的存在会降低防喷器壳体的承压能力;随着防喷器壳体初始裂纹深度及长度的增加,裂纹起裂压力逐渐降低;裂纹后期扩展速率大于初期扩展速率。对防喷器壳体裂纹扩展的仿真模拟,显示了XFEM在防喷器断裂失效分析方面的独特优势,并为防喷器判废研究提供了一种新思路。     

海上油田隔离密封性能优化研究及应用

针对海上油田生产井中出现的井下密封筒的磨损、划伤及腐蚀导致插入密封容易失效的问题,设计了一种新型插入密封工具。介绍了该插入密封工具的结构与工作原理; 通过胶筒受力分析来确定结构参数,并对主要零件进行了有限元分析。在海上油田应用压力膨胀式插入密封,对其进行坐封及验封。经理论分析和试验证明:设计的压力膨胀式插入密封工具满足插入密封的技术指标要求,并能在有缺陷的密封筒里实现有效密封。     

免钻式膨胀管补贴技术研究与现场试验

采用常规膨胀管补贴技术进行套管修复后需进行钻塞作业,会延长修井周期、增加作业费用。为此,进行了免钻装置结构设计、工具参数优化和室内试验验证,确定工具性能指标和使用工况,形成了免钻式膨胀管补贴技术。根据室内试验结果确定免钻装置的性能指标符合现场实施要求,除此之外,还确定了施工参数及施工工况,给出了免钻膨胀管补贴技术的现场施工工艺。渤海湾CDX-56P井的现场试验结果表明,该免钻装置能够满足抗扭、抗压等现场施工要求,具有较好的实用性。免钻式膨胀管补贴技术的试验成功,为套损井的治理开发提供了一种完井周期更短、费用更加低廉的技术手段。