本文關(guān)鍵詞：氣體鉆井井下隨鉆測(cè)量系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì)，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：氣體鉆井是近年來(lái)發(fā)展比較迅速的一種欠平衡鉆井方式,具有提高機(jī)械鉆速和保護(hù)油氣層等優(yōu)點(diǎn),為保障氣體鉆井安全,需要對(duì)井下各類鉆井工程參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。但是,泥漿脈沖隨鉆測(cè)量需要以鉆井液為動(dòng)力,不適用于氣體鉆井,電磁波隨鉆測(cè)量則受地層介質(zhì)影響較大,測(cè)量深度有限,且這項(xiàng)技術(shù)受到國(guó)外的嚴(yán)格封鎖,現(xiàn)有產(chǎn)品的服務(wù)費(fèi)用非常昂貴,因此急需開發(fā)一種適合于氣體鉆井的隨鉆測(cè)量系統(tǒng)。本文是在現(xiàn)有井斜、方位和溫度等參數(shù)測(cè)量的基礎(chǔ)上,研究鉆壓扭矩測(cè)量方法,增加鉆壓扭矩測(cè)量,并根據(jù)現(xiàn)有氣體鉆井工藝,研究基于鉆柱內(nèi)微波信號(hào)中繼的無(wú)線隨鉆測(cè)量技術(shù)。本文首先進(jìn)行轉(zhuǎn)角法測(cè)試扭矩原理及方法研究,為近鉆頭扭矩測(cè)量提供了一種新的方案,根據(jù)應(yīng)變法測(cè)試鉆壓扭矩的原理設(shè)計(jì)了應(yīng)變片布片和組成電橋方式,并完成輸出分析,闡述了鉆壓和扭矩測(cè)量橋路是如何消除各測(cè)量量之間的耦合影響；完成鉆壓扭矩測(cè)量短節(jié)的硬件設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)了鉆壓扭矩的信號(hào)調(diào)理放大電路等相關(guān)電路,并完成測(cè)量鉆壓扭矩的軟件設(shè)計(jì),建立了測(cè)量短節(jié)的仿真模型,利用ANSYS workbench14.5對(duì)其進(jìn)行受力仿真計(jì)算,驗(yàn)證了其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性,并為鉆壓和扭矩測(cè)量提供理論依據(jù)；開展鉆柱內(nèi)微波傳輸特性研究,并進(jìn)行測(cè)試實(shí)驗(yàn),為提高信號(hào)傳輸距離提供理論依據(jù),完成鉆柱中微波數(shù)據(jù)中繼傳輸方案設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)ZigBee單鏈網(wǎng)絡(luò)組建,完成地面微波信號(hào)接收方案設(shè)計(jì)；設(shè)計(jì)和開發(fā)了一套上位機(jī)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)軟件；通過(guò)實(shí)驗(yàn)室和現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證了理論研究的正確和微波中繼傳輸方案的實(shí)用性和可行性,為系統(tǒng)的優(yōu)化升級(jí)提供理論基礎(chǔ)。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試表明,所設(shè)計(jì)的氣體鉆井井下隨鉆測(cè)量系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)井下參數(shù)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),能夠有效規(guī)避鉆進(jìn)過(guò)程中的安全風(fēng)險(xiǎn),為氣體鉆井的安全高效施工提供了關(guān)鍵技術(shù)支持。
【關(guān)鍵詞】：隨鉆測(cè)量 鉆壓扭矩測(cè)量 轉(zhuǎn)角法 微波中繼傳輸 實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)
【學(xué)位授予單位】：西南石油大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TE927;TP274
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 第1章 緒論8-13
• 1.1 研究目的及意義8-9
• 1.2 電磁波隨鉆測(cè)量國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀9-11
• 1.2.1 國(guó)外研究現(xiàn)狀9-10
• 1.2.2 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀10-11
• 1.3 課題來(lái)源及研究?jī)?nèi)容11
• 1.4 論文研究思路及創(chuàng)新點(diǎn)11-13
• 1.4.1 論文研究思路11-12
• 1.4.2 創(chuàng)新點(diǎn)12-13
• 第2章 鉆壓扭矩測(cè)量方法研究13-23
• 2.1 井下鉆壓和扭矩簡(jiǎn)介13-14
• 2.2 轉(zhuǎn)角法測(cè)試扭矩原理及方法研究14-17
• 2.2.1 轉(zhuǎn)角法測(cè)試扭矩原理14-16
• 2.2.2 轉(zhuǎn)角法測(cè)試扭矩方法研究16-17
• 2.3 應(yīng)變法測(cè)試鉆壓和扭矩原理及方法研究17-22
• 2.3.1 金屬電阻應(yīng)變片測(cè)量原理17-19
• 2.3.2 應(yīng)變法測(cè)試鉆壓和扭矩方法研究19-22
• 2.4 本章小結(jié)22-23
• 第3章 鉆壓扭矩測(cè)量短節(jié)硬軟件設(shè)計(jì)及有限元仿真23-37
• 3.1 鉆壓扭矩測(cè)量短節(jié)硬件總體設(shè)計(jì)23-24
• 3.2 鉆壓扭矩測(cè)量硬件電路設(shè)計(jì)24-28
• 3.2.1 信號(hào)調(diào)理放大電路設(shè)計(jì)24-26
• 3.2.2 供電電路設(shè)計(jì)26-27
• 3.2.3 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)電路設(shè)計(jì)27
• 3.2.4 微波通訊發(fā)射模塊設(shè)計(jì)27-28
• 3.3 鉆壓扭矩測(cè)量軟件設(shè)計(jì)28-31
• 3.4 鉆壓扭矩測(cè)量短節(jié)有限元仿真分析31-35
• 3.4.1 有限元方法及ANSYS workbench14.5簡(jiǎn)介31
• 3.4.2 鉆壓扭矩測(cè)量短節(jié)有限元仿真模型建立31-32
• 3.4.3 鉆壓和扭矩作用仿真結(jié)果及分析32-35
• 3.5 本章小結(jié)35-37
• 第4章 氣體鉆井微波隨鉆測(cè)量數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)研究37-54
• 4.1 微波在理想圓波導(dǎo)中傳輸研究37-44
• 4.1.1 圓柱形波導(dǎo)37-39
• 4.1.2 鉆柱中傳輸?shù)牟ㄐ?/span>39-40
• 4.1.3 微波在圓波導(dǎo)中傳播距離40-42
• 4.1.4 鉆柱中單模傳輸條件分析42-44
• 4.2 鉆柱中微波傳輸特性測(cè)試44-48
• 4.2.1 模擬鉆桿測(cè)試實(shí)驗(yàn)44-45
• 4.2.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析45-48
• 4.3 鉆柱中微波隨鉆數(shù)據(jù)傳輸方案設(shè)計(jì)48-50
• 4.4 ZigBee組網(wǎng)研究50-52
• 4.5 地面微波信號(hào)接收方案設(shè)計(jì)52-53
• 4.5.1 鉆具內(nèi)微波信號(hào)導(dǎo)出52
• 4.5.2 地面信號(hào)傳輸與接收52-53
• 4.6 本章小結(jié)53-54
• 第5章 氣體鉆井井下隨鉆測(cè)量上位機(jī)監(jiān)測(cè)軟件設(shè)計(jì)54-60
• 5.1 軟件總體設(shè)計(jì)54-55
• 5.1.1 軟件功能需求分析54
• 5.1.2 軟件總體框架設(shè)計(jì)54-55
• 5.2 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)與開發(fā)55-58
• 5.3 軟件功能模塊設(shè)計(jì)與開發(fā)58-59
• 5.4 本章小結(jié)59-60
• 第6章 測(cè)試實(shí)驗(yàn)60-72
• 6.1 實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)60-65
• 6.1.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ徒榻B60
• 6.1.2 應(yīng)變法測(cè)試鉆壓和扭矩的實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)60-63
• 6.1.3 轉(zhuǎn)角法測(cè)試扭矩的實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)63-65
• 6.2 鉆壓扭矩測(cè)量短節(jié)測(cè)試扭矩實(shí)驗(yàn)65-66
• 6.3 現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試實(shí)驗(yàn)66-70
• 6.3.1 現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試實(shí)驗(yàn)?zāi)康募皟?nèi)容66
• 6.3.2 元陸XX井微波隨鉆測(cè)量實(shí)驗(yàn)66-70
• 6.4 本章小結(jié)70-72
• 第7章 結(jié)論與展望72-74
• 7.1 結(jié)論72-73
• 7.2 展望73-74
• 致謝74-75
• 參考文獻(xiàn)75-79
• 附錄79-83
• 附錄1 鉆壓扭矩測(cè)量電路圖79-80
• 附錄2 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部分程序80-82
• 附錄3 測(cè)量短節(jié)實(shí)物圖82-83
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及科研成果83

【相似文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 陳愛(ài)民;;淺談氣體鉆井工藝技術(shù)流程與設(shè)計(jì)[J];黑龍江科技信息;2009年36期

2 竇金永;宋瑞宏;;國(guó)內(nèi)外氣體鉆井發(fā)展歷程及現(xiàn)狀[J];西部探礦工程;2010年12期

3 竇金永;韓玉安;;國(guó)內(nèi)氣體鉆井設(shè)備現(xiàn)狀[J];西部探礦工程;2010年12期

4 韓福彬;劉永貴;王蔚;;大慶深層氣體鉆井復(fù)雜事故影響因素與對(duì)策分析[J];石油鉆采工藝;2010年04期

5 劉博偉;孟英峰;李皋;魏納;劉金龍;汪傳磊;;氣體鉆井環(huán)空攜水能力研究[J];科學(xué)技術(shù)與工程;2013年07期

6 唐貴,雷桐,舒秋貴,孟英峰;氣體鉆井井筒與地層流動(dòng)耦合分析[J];石油鉆采工藝;2005年04期

7 楊智光,趙德云,劉永貴,陸鳳德,安明玉;大慶外圍深層實(shí)施氣體鉆井的可行性分析[J];探礦工程(巖土鉆掘工程);2005年09期

8 董耀文;陳次昌;黃小兵;;氣體鉆井沖蝕磨損試驗(yàn)中試驗(yàn)砂的配制研究[J];內(nèi)蒙古石油化工;2008年20期

9 朱禮平;衛(wèi)亞明;馮靚;劉繪新;李永杰;;隨鉆監(jiān)測(cè)技術(shù)在氣體鉆井中的應(yīng)用[J];海洋石油;2008年04期

10 王延民;李皋;李永杰;黎強(qiáng);鄭茂桃;;氣體鉆井排砂管線優(yōu)化設(shè)計(jì)[J];天然氣勘探與開發(fā);2008年04期

中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前2條

1 彭燁;;PDC鉆頭在氣體鉆井中的應(yīng)用調(diào)研與展望[A];黑魯石油學(xué)會(huì)鉆井新技術(shù)研討會(huì)論文集[C];2008年

2 黃小兵;熊建新;陳次昌;;氣體鉆井鉆具沖蝕磨損試驗(yàn)裝置[A];2008年石油裝備學(xué)術(shù)年會(huì)暨慶祝中國(guó)石油大學(xué)建校55周年學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集[C];2008年

中國(guó)重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 記者　周澤山 通訊員　賀曉;氣體鉆井引領(lǐng)油氣鉆井新潮流[N];中國(guó)石油報(bào);2006年

2 王明偉邋首席記者 高淑華;氣體鉆井設(shè)備進(jìn)入油區(qū)試驗(yàn)[N];盤錦日?qǐng)?bào);2008年

3 黎昌華　王波;川西氣體鉆井研究項(xiàng)目順利通過(guò)中國(guó)石化鑒定[N];中國(guó)石化報(bào);2009年

4 通訊員 李江輝 梁子波 王樹江;勝利西部新區(qū)哈山3井氣體鉆井提速提效成功[N];科技日?qǐng)?bào);2012年

5 記者 谷學(xué)濤　通訊員 尚立 鄧斌;川慶鉆探氣體鉆井裝上安全“透視眼”[N];中國(guó)石油報(bào);2012年

6 劉泓波邋通訊員 唐油川;聽鉆井人講述氣體鉆井[N];中國(guó)石油報(bào);2007年

7 周澤山;氣體鉆井提速保儲(chǔ)層效能顯著[N];中國(guó)石油報(bào);2007年

8 王明偉;氣體鉆井設(shè)備在遼河油區(qū)展開試驗(yàn)[N];中國(guó)石油報(bào);2008年

9 通訊員 李江輝　梁子波 曹強(qiáng);勝利油田首口產(chǎn)層氣體鉆井成功[N];科技日?qǐng)?bào);2011年

10 記者 谷學(xué)濤 通訊員 鄧斌 董仕明;川慶鉆探連續(xù)循環(huán)氣體鉆井系統(tǒng)試驗(yàn)成功[N];中國(guó)石油報(bào);2012年

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前5條

1 張書瑞;大慶油田氣體鉆井關(guān)鍵技術(shù)研究[D];東北石油大學(xué);2011年

2 姚建林;氣體鉆井環(huán)空流場(chǎng)分析及巖屑對(duì)管柱的沖蝕特性研究[D];上海大學(xué);2011年

3 舒小波;氣體鉆井地層出水及仿生處理技術(shù)研究[D];西南石油大學(xué);2014年

4 謝關(guān)寶;氣體鉆井適應(yīng)性測(cè)井評(píng)價(jià)方法研究[D];中國(guó)石油大學(xué)（華東）;2013年

5 劉佳潔;深層致密砂巖儲(chǔ)層氣體鉆井地層—井筒耦合全瞬態(tài)流動(dòng)規(guī)律研究[D];西南石油大學(xué);2014年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 楊春雷;遼河油田潛山地層氣體鉆井工藝及現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)[D];東北石油大學(xué);2015年

2 陳明;基于ZigBee的氣體鉆井地層出水模擬監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D];西南交通大學(xué);2016年

3 王涌博;氣體鉆井在吉林油田深層氣藏中的應(yīng)用研究[D];長(zhǎng)江大學(xué);2016年

4 張柳;遼河大民屯潛山地層氣體鉆井霧化鉆液技術(shù)研究[D];東北石油大學(xué);2016年

5 徐小祥;氣體鉆井井下隨鉆測(cè)量系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì)[D];西南石油大學(xué);2016年

6 孫愛(ài)生;氣體鉆井井筒巖屑重復(fù)破碎及運(yùn)移機(jī)理[D];西南石油大學(xué);2016年

7 羅整;氣體鉆井巖屑對(duì)鉆具和井口設(shè)備沖蝕的數(shù)值仿真與實(shí)驗(yàn)研究[D];西南石油大學(xué);2016年

8 巴彬;氣體鉆井中下部鉆具沖蝕失效研究[D];西南石油大學(xué);2016年

9 符攀;氣體鉆井鉆桿完井基礎(chǔ)理論研究[D];西南石油大學(xué);2015年

10 陶麗杰;氣體鉆井流動(dòng)參數(shù)計(jì)算[D];大慶石油學(xué)院;2008年

  本文關(guān)鍵詞：氣體鉆井井下隨鉆測(cè)量系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：254851