【摘要】：深度測(cè)量是電纜測(cè)井的基礎(chǔ),它的精確與否直接影響測(cè)井結(jié)果的評(píng)價(jià)與后續(xù)工作的開(kāi)展,是能否準(zhǔn)確掌握油氣藏位置信息的前提。深度測(cè)量系統(tǒng)的誤差校正是測(cè)井工作中不可避免的一個(gè)環(huán)節(jié),快速地獲取其深度輪準(zhǔn)確的誤差校正系數(shù)具有重要的工程實(shí)用意義。針對(duì)電纜測(cè)井測(cè)深系統(tǒng)深度輪的磨損和電纜的拉伸,本課題闡述了其誤差校正的理論,提出了一個(gè)快速有效的誤差校正方法,設(shè)計(jì)出一套可靠的深度輪誤差校正系統(tǒng)。本文的主要研究?jī)?nèi)容如下:(1)根據(jù)深度輪磨損引起的測(cè)量誤差特點(diǎn),確定了深度校正方法,完成了深度輪誤差校正系統(tǒng)的總體方案設(shè)計(jì),該方案具有成本低、速度快和精度高等優(yōu)點(diǎn)。(2)選用步進(jìn)電機(jī)與伺服電機(jī)實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)控制,以PCI控制卡為核心搭建了運(yùn)動(dòng)控制子系統(tǒng)。由步進(jìn)電機(jī)構(gòu)建的子模塊完成了測(cè)深系統(tǒng)的精確移動(dòng)控制,由伺服電機(jī)構(gòu)成的子模塊實(shí)現(xiàn)了電纜的拉伸控制。(3)選用線性光柵尺作為長(zhǎng)度測(cè)量的基準(zhǔn),以PCI計(jì)數(shù)卡為核心搭建了數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng),完成了深度輪旋轉(zhuǎn)編碼器和線性光柵尺的數(shù)據(jù)采集。通過(guò)測(cè)試數(shù)據(jù)與基準(zhǔn)數(shù)據(jù)的比較實(shí)現(xiàn)了深度輪的誤差校正。(4)結(jié)合硬件系統(tǒng),開(kāi)展了校正系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)。分析了軟件需求,完成了軟件整體架構(gòu)設(shè)計(jì),以LabVIEW為開(kāi)發(fā)平臺(tái)編寫了虛擬儀器程序,實(shí)現(xiàn)了全自動(dòng)誤差校正、手動(dòng)電機(jī)控制、編碼器校驗(yàn)。系統(tǒng)軟件具有簡(jiǎn)單易用的操作界面,完整的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、準(zhǔn)確的結(jié)果生成、參數(shù)設(shè)置、報(bào)表生成等功能。(5)制造了系統(tǒng)樣機(jī),配合2530型馬丁代克測(cè)深系統(tǒng)進(jìn)行了測(cè)試實(shí)驗(yàn),并對(duì)本系統(tǒng)的誤差進(jìn)行了簡(jiǎn)單的分析。誤差校正系數(shù)結(jié)果與使用套管節(jié)箍信號(hào)法在標(biāo)準(zhǔn)井中得到的基本一致,極限誤差為63μm,系統(tǒng)精度符合設(shè)計(jì)要求。
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：P631.81
【圖文】：

測(cè)深系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和其與電纜的位置關(guān)系如圖1.2 所示。每個(gè)馬丁代克測(cè)深系統(tǒng)一般有 2 組深度輪與旋轉(zhuǎn)光電編碼器，用于提高測(cè)深精度，保證測(cè)深可靠性，2 個(gè)深度輪之間用彈簧夾緊電纜。用絞車控制測(cè)井儀器的下放與上拉，電纜的運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)深度輪旋轉(zhuǎn)，深度輪的旋轉(zhuǎn)再帶動(dòng)與之同軸的編碼器轉(zhuǎn)動(dòng)[4]，測(cè)井深度和電纜運(yùn)動(dòng)經(jīng)過(guò)的長(zhǎng)度對(duì)應(yīng)。旋轉(zhuǎn)光電編碼器是一種將角位移轉(zhuǎn)換為光電信號(hào)的裝置，它輸出的正交編碼脈沖數(shù)對(duì)應(yīng)電纜的運(yùn)動(dòng)距離。

模擬井下受力情況對(duì)其施加一定拉力來(lái)檢驗(yàn)、校正來(lái)完成，應(yīng)根據(jù)不同型號(hào)、直作時(shí)兩深度輪間隙小于電纜直徑，或是用量避免打滑情況的發(fā)生[6]�，F(xiàn)狀井深度測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)行誤差校正的方式主要模校正均勻分布的桿狀模型，電纜在上提和下保持鉛垂，得出電纜下放和上拉時(shí)拉伸誤與纜索直徑、彈性模量以及電纜下放長(zhǎng)井液浮力、井壁摩擦力、井液靜壓力等影對(duì)纜長(zhǎng)拉伸誤差進(jìn)行數(shù)學(xué)建模，編寫自動(dòng)[7]：

圖 2.2 5700 型馬丁代克深度測(cè)量系統(tǒng)Fig. 2.2 Type 5700 Martin-Decker system對(duì)深度輪進(jìn)行誤差校正需要得知其精確的磨損量。簡(jiǎn)單地測(cè)量其磨損后的直徑再算出對(duì)應(yīng)周長(zhǎng)是不可行的，原因有以下幾點(diǎn)：1）深度輪的磨損在其一周 360度上不一定是均勻的，不能簡(jiǎn)單地只測(cè)一個(gè)方向上的直徑；2）馬丁代克測(cè)深系統(tǒng)本身的結(jié)構(gòu)導(dǎo)致沒(méi)有空間放置精確測(cè)量深度輪周長(zhǎng)的儀器，拆卸深度輪需要專業(yè)的人員與設(shè)備，甚至需要返回制造廠商，與快捷有效的誤差校正要求相悖；3）深度輪和電纜是作為一個(gè)有機(jī)整體工作的，電纜表面由鋼絲鎧甲保護(hù)，如圖 2.3 所示，形狀比較復(fù)雜，實(shí)際測(cè)量中不能簡(jiǎn)單地單獨(dú)考慮深度輪周長(zhǎng)作為誤差校正依據(jù)。實(shí)際工作中，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)隨著電纜拉力改變，測(cè)深讀數(shù)也跟著變化的情況。

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2776132