基于小波變換分析牙輪鉆頭磨損狀態(tài)的研究
本文選題:三牙輪鉆頭 切入點:小波變換 出處:《西安石油大學(xué)》2015年碩士論文
【摘要】:鉆井質(zhì)量、鉆井效率和鉆井成本都與鉆頭的磨損狀況息息相關(guān)。由于井底情況的復(fù)雜性,使得難于對鉆頭磨損狀況進(jìn)行準(zhǔn)確判斷,若鉆頭尚能工作而提前取出鉆頭,將會造成人力物力的浪費,若鉆頭磨損過于嚴(yán)重而未取出鉆頭,將會影響鉆井效率,因此需準(zhǔn)確地、實時地對鉆頭磨損狀況進(jìn)行判斷,才能避免發(fā)生鉆井事故,提高鉆井質(zhì)量和鉆井效率,減少鉆井成本。針對鉆柱振動信號中含有大量時變、短時沖擊、突發(fā)性質(zhì)的噪音信號的問題,本文提出了小波變換原理的去噪和時頻特征提取方法,首先利用小波包去噪方法將采集到的鉆柱振動信號去噪,然后利用時頻法對去噪后的振動信號進(jìn)行特征提取,提取出鉆頭磨損的敏感特征集,作為適合于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸入特征向量,經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分析處理后,得到最終診斷結(jié)果;贚ab VIEW平臺開發(fā)了三牙輪鉆頭磨損程度診斷系統(tǒng),實現(xiàn)了對三牙輪鉆頭磨損程度的診斷。系統(tǒng)包括信號輸入模塊、信號處理模塊、BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)診斷模塊和診斷記錄查詢模塊,詳細(xì)介紹了各個模塊的開發(fā)過程、功能說明和界面。通過對現(xiàn)場數(shù)據(jù)的處理分析,表明該系統(tǒng)能滿足鉆頭振動信號的測試和診斷需求,為鉆頭起下鉆時間的確定提供了重要的理論基礎(chǔ),為鉆頭的合理使用以及科學(xué)管理提供了重要的理論和實踐基礎(chǔ)。
[Abstract]:Drilling quality, drilling efficiency and drilling cost are closely related to bit wear. Due to the complexity of bottom hole conditions, it is difficult to accurately judge the bit wear. It will cause waste of manpower and material resources. If the bit wear is too serious to take out the bit, it will affect the drilling efficiency. Therefore, it is necessary to judge the drill bit wear condition accurately and in real time in order to avoid drilling accidents. In order to improve drilling quality and drilling efficiency and reduce drilling cost, aiming at the problem that the vibration signal of drill string contains a large number of time-varying, short-time impulse and burst noise signals, this paper presents a method of de-noising and time-frequency feature extraction based on wavelet transform principle. Firstly, the vibration signal of drill string is de-noised by wavelet packet denoising method, and then the feature extraction of the de-noised vibration signal is carried out by time-frequency method, and the sensitive feature set of bit wear is extracted. As the input feature vector suitable for BP neural network, the final diagnosis result is obtained after the network analysis and processing. Based on the Lab VIEW platform, a three-cone bit wear diagnosis system is developed. The system includes signal input module, signal processing module BP neural network diagnosis module and diagnostic record inquiry module. The development process of each module is introduced in detail. Function description and interface. Through processing and analyzing the field data, it is shown that the system can meet the requirements of testing and diagnosis of bit vibration signal, and provides an important theoretical basis for determining the drilling time of drill bit. It provides an important theoretical and practical basis for the rational use of bit and scientific management.
【學(xué)位授予單位】:西安石油大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號】:TE921.1
【參考文獻(xiàn)】
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,本文編號:1674046
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