【摘要】：深度測量是電纜測井的基礎,它的精確與否直接影響測井結果的評價與后續(xù)工作的開展,是能否準確掌握油氣藏位置信息的前提。深度測量系統(tǒng)的誤差校正是測井工作中不可避免的一個環(huán)節(jié),快速地獲取其深度輪準確的誤差校正系數(shù)具有重要的工程實用意義。針對電纜測井測深系統(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,提出了一個快速有效的誤差校正方法,設計出一套可靠的深度輪誤差校正系統(tǒng)。本文的主要研究內容如下:(1)根據深度輪磨損引起的測量誤差特點,確定了深度校正方法,完成了深度輪誤差校正系統(tǒng)的總體方案設計,該方案具有成本低、速度快和精度高等優(yōu)點。(2)選用步進電機與伺服電機實現(xiàn)運動控制,以PCI控制卡為核心搭建了運動控制子系統(tǒng)。由步進電機構建的子模塊完成了測深系統(tǒng)的精確移動控制,由伺服電機構成的子模塊實現(xiàn)了電纜的拉伸控制。(3)選用線性光柵尺作為長度測量的基準,以PCI計數(shù)卡為核心搭建了數(shù)據采集子系統(tǒng),完成了深度輪旋轉編碼器和線性光柵尺的數(shù)據采集。通過測試數(shù)據與基準數(shù)據的比較實現(xiàn)了深度輪的誤差校正。(4)結合硬件系統(tǒng),開展了校正系統(tǒng)的軟件設計。分析了軟件需求,完成了軟件整體架構設計,以LabVIEW為開發(fā)平臺編寫了虛擬儀器程序,實現(xiàn)了全自動誤差校正、手動電機控制、編碼器校驗。系統(tǒng)軟件具有簡單易用的操作界面,完整的數(shù)據存儲、準確的結果生成、參數(shù)設置、報表生成等功能。(5)制造了系統(tǒng)樣機,配合2530型馬丁代克測深系統(tǒng)進行了測試實驗,并對本系統(tǒng)的誤差進行了簡單的分析。誤差校正系數(shù)結果與使用套管節(jié)箍信號法在標準井中得到的基本一致,極限誤差為63μm,系統(tǒng)精度符合設計要求。
【學位授予單位】：重慶大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：P631.81
【圖文】：

測深系統(tǒng)結構和其與電纜的位置關系如圖1.2 所示。每個馬丁代克測深系統(tǒng)一般有 2 組深度輪與旋轉光電編碼器，用于提高測深精度，保證測深可靠性，2 個深度輪之間用彈簧夾緊電纜。用絞車控制測井儀器的下放與上拉，電纜的運動帶動深度輪旋轉，深度輪的旋轉再帶動與之同軸的編碼器轉動[4]，測井深度和電纜運動經過的長度對應。旋轉光電編碼器是一種將角位移轉換為光電信號的裝置，它輸出的正交編碼脈沖數(shù)對應電纜的運動距離。

模擬井下受力情況對其施加一定拉力來檢驗、校正來完成，應根據不同型號、直作時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)狀井深度測量系統(tǒng)進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拉伸誤與纜索直徑、彈性模量以及電纜下放長井液浮力、井壁摩擦力、井液靜壓力等影對纜長拉伸誤差進行數(shù)學建模，編寫自動[7]：

圖 2.2 5700 型馬丁代克深度測量系統(tǒng)Fig. 2.2 Type 5700 Martin-Decker system對深度輪進行誤差校正需要得知其精確的磨損量。簡單地測量其磨損后的直徑再算出對應周長是不可行的，原因有以下幾點：1）深度輪的磨損在其一周 360度上不一定是均勻的，不能簡單地只測一個方向上的直徑；2）馬丁代克測深系統(tǒng)本身的結構導致沒有空間放置精確測量深度輪周長的儀器，拆卸深度輪需要專業(yè)的人員與設備，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有機整體工作的，電纜表面由鋼絲鎧甲保護，如圖 2.3 所示，形狀比較復雜，實際測量中不能簡單地單獨考慮深度輪周長作為誤差校正依據。實際工作中，經常會出現(xiàn)隨著電纜拉力改變，測深讀數(shù)也跟著變化的情況。

【參考文獻】

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本文編號：2776132