【摘要】：復(fù)雜結(jié)構(gòu)井是目前國(guó)際石油工業(yè)的前沿技術(shù),它主要包括雙水平井、多分支井、救援井、叢式井等。鄰井距離隨鉆探測(cè)是精細(xì)控制復(fù)雜結(jié)構(gòu)井井眼軌跡的關(guān)鍵技術(shù)。本文主要通過對(duì)國(guó)內(nèi)外鄰井距離電磁測(cè)量技術(shù)的背景、研究現(xiàn)狀以及發(fā)展趨勢(shì)的分析,梳理學(xué)術(shù)領(lǐng)域所研究發(fā)表的論文和方法,在分析現(xiàn)有方法的優(yōu)缺點(diǎn)的基礎(chǔ)上,提出了使用大功率電流激勵(lì)套管產(chǎn)生磁場(chǎng)的方法來計(jì)算正鉆井與已鉆井之間的位置關(guān)系,并通過室外模擬實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了該方法的可行性和正確性。此外,本文以低功耗、高性能的嵌入式處理器為核心,設(shè)計(jì)完成了鄰井距離電磁探測(cè)信號(hào)的實(shí)時(shí)采集系統(tǒng),并將數(shù)字信號(hào)處理算法內(nèi)嵌到微處理器中,可以自動(dòng)跟蹤鎖定信號(hào)的頻率,濾除噪聲和減小干擾,實(shí)時(shí)提取信號(hào)的幅度,使磁場(chǎng)探測(cè)的實(shí)時(shí)性和可靠性進(jìn)一步提高。
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)石油大學(xué)(北京)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TP332;O441;TE21
【圖文】：

圖 3.1 鄰井距離電磁探測(cè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖Fig 3.1 The structure diagram for Measuring the Distance of the Adjacent Wells3.2.1 硬件濾波電路Mag-03MSL70 傳感器既可以接收交變磁場(chǎng)的信號(hào)，也可以接收靜磁場(chǎng)的信號(hào)。所以在使用 Mag-03MSL70 傳感器進(jìn)行磁場(chǎng)信號(hào)采集時(shí)，傳感器會(huì)在接收由大功率電流激勵(lì)產(chǎn)生的磁場(chǎng)的同時(shí)接收地磁場(chǎng)的信號(hào)。一般來說，地磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大約為 50~60nT。傳感器輸出的信號(hào)是在一個(gè)幅度較大的直流信號(hào)上疊加了一個(gè)幅度較小的交流信號(hào)，其中直流信號(hào)是由地磁場(chǎng)產(chǎn)生的，對(duì)于叢式井鄰井距離電磁探測(cè)沒有意義，交流信號(hào)則是由大功率電流激勵(lì)所產(chǎn)生的，是叢式井鄰井距離電磁探測(cè)所需要的重要數(shù)據(jù)。為了濾除傳感器輸出的直流部分，提取有用的交流部分，需要在信號(hào)進(jìn)入電路板的第一級(jí)之前經(jīng)過隔直處理。套管受大功率電流激勵(lì)所產(chǎn)生的磁場(chǎng)頻率與電流頻率相等，一般來說，注入套管的電流頻率不宜過大，本文選取 1~5Hz。所以，

因此前端濾波電路必須為一個(gè)高通或帶通濾波器且能夠保證通過 1~5Hz 信號(hào)。濾波電路的幅頻曲線圖如圖3.2 所示，由于后續(xù)還要繼續(xù)濾波，第一級(jí)濾波電路選擇高通濾波電路，保證能夠通過 1Hz 以上的信號(hào)。圖 3.2 濾波器理想頻率響應(yīng)曲線Fig. 3.2 Ideal amplification filter frequency response curve

圖 3.3 高通濾波放大器Fig. 3.3 High-pass filter amplifier波放大器類似，由于有效信號(hào)的頻率被大功率電流仍需要搭建低通濾波器使通帶范圍滿足激勵(lì)電流頻率來說，50Hz 的工頻干擾產(chǎn)生的噪聲可能遠(yuǎn)大于微弱信頻干擾也十分重要。的結(jié)論可知，套管受大功率電流激勵(lì)產(chǎn)生的磁場(chǎng)信號(hào)以可以在電路中增加一個(gè)增益可變且變化范圍足夠大測(cè)量需求。

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2802756