隨鉆測(cè)井中連續(xù)波信號(hào)傳輸特性與處理方法研究
本文關(guān)鍵詞:隨鉆測(cè)井中連續(xù)波信號(hào)傳輸特性與處理方法研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:在石油鉆井工程領(lǐng)域,隨鉆電磁波電阻率測(cè)井技術(shù)能夠探測(cè)井下鉆頭周圍地質(zhì)狀況,對(duì)導(dǎo)向鉆井和地質(zhì)探測(cè)過程具有重要的指導(dǎo)價(jià)值。論文源自油田鉆井工藝研究院的隨鉆電磁波電阻率測(cè)井系統(tǒng)的研究,主要研究井下電阻率測(cè)量數(shù)據(jù)的連續(xù)波無(wú)線傳輸,它是石油隨鉆測(cè)井關(guān)鍵技術(shù)之一。目前電磁波電阻率測(cè)量數(shù)據(jù)主要通過鉆井液正脈沖方式傳輸,速率較低,限制了電阻率測(cè)井儀采集的電阻率曲線數(shù)據(jù)的傳輸和油氣層數(shù)據(jù)的評(píng)價(jià)。本文研究利用連續(xù)波壓力信號(hào)的無(wú)線傳輸方式,該方式具有能量譜集中、傳輸距離遠(yuǎn)、速率提高、抗干擾能力強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn),能有效解決脈沖傳輸速率低的問題。論文主要研究對(duì)象是連續(xù)波壓力信號(hào),它是隨鉆測(cè)量數(shù)據(jù)編碼后,再通過信號(hào)發(fā)生器旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的調(diào)制壓力波信號(hào);通過理論研究和仿真來(lái)分析其在鉆桿內(nèi)的傳輸特性,設(shè)計(jì)符合連續(xù)壓力波傳輸規(guī)律的調(diào)制方式,利用(?) 4ATLAB進(jìn)行連續(xù)波壓力信號(hào)的處理方法設(shè)計(jì)及算法實(shí)現(xiàn)。論文研究了隨鉆測(cè)量數(shù)據(jù)的連續(xù)波壓力信號(hào)傳輸技術(shù),主要研究摘錄如下:首先,利用有耗傳輸線理論對(duì)連續(xù)波信號(hào)進(jìn)行傳輸特性研究,總結(jié)并分析了連續(xù)波信號(hào)在井下傳播時(shí),信號(hào)傳播速度和強(qiáng)度衰減等規(guī)律,并與傳統(tǒng)經(jīng)驗(yàn)公式所得規(guī)律對(duì)比分析。其次,對(duì)隨鉆測(cè)井系統(tǒng)中的連續(xù)波噪聲特性和信號(hào)發(fā)生器的調(diào)制機(jī)制進(jìn)行分析,結(jié)合連續(xù)波壓力信號(hào)傳輸特性,經(jīng)優(yōu)化分析,選擇了基于脈沖位置相位調(diào)制的四進(jìn)制傳輸方式;設(shè)計(jì)了滿足隨鉆電阻率測(cè)井設(shè)備數(shù)據(jù)傳輸?shù)木幋a格式,提高了信息傳輸速率和設(shè)備探測(cè)性能;并對(duì)連續(xù)波壓力信號(hào)經(jīng)過井下復(fù)雜傳輸信道后的噪聲干擾情況進(jìn)行了仿真。最后,對(duì)地面壓力傳感器采集的隨鉆電阻率測(cè)井遙測(cè)信號(hào),進(jìn)行處理方法研究。根據(jù)泵噪聲特點(diǎn)提出了,利用傅里葉函數(shù)擬合去泵噪聲和小波濾波相結(jié)合的信號(hào)處理方案,深入研究了小波變換的信號(hào)降噪濾波處理算法。研究通過MATLAB編程對(duì)處理方案中的算法進(jìn)行了實(shí)現(xiàn),根據(jù)處理結(jié)果,處理方法有效的還原了編碼信息的原始數(shù)據(jù),可以用來(lái)提高連續(xù)波信號(hào)的處理能力。以上研究結(jié)論和仿真算法,能有效提高隨鉆測(cè)量數(shù)據(jù)的傳輸速率,改善信號(hào)處理效率,具有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。
【關(guān)鍵詞】:隨鉆電阻率測(cè)井 連續(xù)波 傳輸特性 小波降噪
【學(xué)位授予單位】:山東大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號(hào)】:P631.81
【目錄】:
- 摘要8-10
- ABSTRACT10-12
- 第一章 緒論12-19
- 1.1 課題背景及研究意義12-14
- 1.2 研究現(xiàn)狀14-17
- 1.2.1 鉆井液無(wú)線傳輸方式介紹14-15
- 1.2.2 鉆井液信道信號(hào)傳輸特性研究現(xiàn)狀15-16
- 1.2.3 連續(xù)波壓力信號(hào)處理方法介紹16-17
- 1.3 本論文主要研究?jī)?nèi)容17-19
- 第二章 連續(xù)波壓力信號(hào)傳輸特性研究19-38
- 2.1 連續(xù)壓力波信號(hào)概述19-21
- 2.2 鉆桿內(nèi)連續(xù)波信號(hào)傳播速度和衰減模型21-25
- 2.2.1 傳播速度21-23
- 2.2.2 衰減模型23-25
- 2.3 基于傳輸線理論的連續(xù)波信號(hào)傳輸特性25-36
- 2.3.1 鉆桿內(nèi)連續(xù)波信道的傳輸模型25-27
- 2.3.2 有耗傳輸線理論假設(shè)27-31
- 2.3.3 波動(dòng)方程組的解31-34
- 2.3.4 傳輸矩陣分析34
- 2.3.5 連續(xù)波信號(hào)頻率特性仿真分析34-36
- 2.4 本章小結(jié)36-38
- 第三章 連續(xù)波噪聲特性與信號(hào)傳輸波形設(shè)計(jì)38-49
- 3.1 連續(xù)波噪聲特性研究38-42
- 3.1.1 連續(xù)波含噪信號(hào)數(shù)學(xué)模型39-40
- 3.1.2 噪聲仿真模型40-42
- 3.2 連續(xù)壓力波信號(hào)調(diào)制形式42-46
- 3.2.1 轉(zhuǎn)閥調(diào)制過程42-44
- 3.2.2 連續(xù)波信號(hào)調(diào)制方案設(shè)計(jì)44-46
- 3.3 連續(xù)波壓力信號(hào)仿真實(shí)例46-48
- 3.4 本章小結(jié)48-49
- 第四章 基于小波變換的連續(xù)波信號(hào)處理算法研究49-65
- 4.1 隨鉆測(cè)井采集數(shù)據(jù)濾波降噪方法概述49-51
- 4.1.1 連續(xù)波信號(hào)處理流程49-50
- 4.1.2 評(píng)價(jià)參數(shù)50-51
- 4.2 小波變換基本理論研究51-56
- 4.2.1 小波變換基本定義51-52
- 4.2.2 小波變換及其時(shí)頻分析52-55
- 4.2.3 離散小波變換與Mallat算法55-56
- 4.3 連續(xù)波信號(hào)預(yù)處理去除周期性泵噪聲56-60
- 4.3.1 傅里葉函數(shù)擬合去除趨勢(shì)項(xiàng)57-58
- 4.3.2 小波變換去除趨勢(shì)項(xiàng)58-60
- 4.4 連續(xù)波信號(hào)小波閾值降噪處理60-62
- 4.5 連續(xù)波平滑處理與結(jié)果分析62-64
- 4.6 本章小結(jié)64-65
- 第五章 總結(jié)與展望65-67
- 5.1 總結(jié)65-66
- 5.2 展望66-67
- 參考文獻(xiàn)67-72
- 致謝72-73
- 攻讀碩士研究生期間研究成果73-74
- 學(xué)位論文評(píng)閱及答辯情況表74
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,本文編號(hào):271036
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