發(fā)布時間：2017-06-19 07:00

  本文關鍵詞：深海鉆井溢流監(jiān)測信號分析與模擬實驗，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著科技的進步,對石油天然氣的需求越來越大,深海成為了提供石油天然氣來源的主要地域。然而深海石油鉆井的安全性成為了石油天然氣的開采過程中一個至關重要的問題。因此在深海石油鉆井過程中,對早期溢流信號的及時監(jiān)測,對井控的安全具有十分重要的意義。本課題的內容來源于國家科技重大專項課題“深水鉆完井工程技術”項目的外委課題“海底隔水管外溢流監(jiān)測實驗”。本課題了解了國內外鉆井的研究現(xiàn)狀及其發(fā)展態(tài)勢和項目的需要,以超聲波多普勒效應為基礎對深海鉆井過程中的氣侵進行監(jiān)測,及時對回波信號進行分析得到有用的信號,并對得到的信號采用硬件方式實現(xiàn)信號分析方法和采用軟件方式實現(xiàn)信號分析方法進行分析處理。兩種實現(xiàn)信號分析方法都以隨機信號分析原理為依據(jù),從而獲取隨機信號的概率密度函數(shù)。對輸入信號的幅值范圍進行分層,統(tǒng)計各個幅值區(qū)間輸入信號出現(xiàn)總時間,并求得其的概率值,以此反映輸入信號出現(xiàn)在各個幅值區(qū)間的時間多少,同時統(tǒng)計輸入信號在各個幅值區(qū)間的平均時間,以此來反映輸入信號在各個幅值區(qū)間的變化快慢程度,從而得到鉆井液流速變化快慢的關系,對深海石油鉆井中出現(xiàn)的氣侵和流速的變化情況進行實時地監(jiān)測。最后對實現(xiàn)信號分析兩種方法的不同參數(shù)的調試,通過對調試結果的分析比對,從而得出兩種方法的可行性。然后對兩種方法進行深海石油鉆井溢流監(jiān)測實驗,采用氣侵模擬裝置在各種不同的條件下的氣侵和流速狀況,主要包括清水實驗和泥漿實驗兩部分。清水實驗和泥漿實驗主要包括不含氣體時以及不同含氣量在不同流速情況下的實驗。每組實驗都獲取了大量的數(shù)據(jù),通過對數(shù)據(jù)結果的分析,從而分析兩種方法的可行性。同時對兩種方法的實驗結果進行對比,總結出兩種方法的優(yōu)勢與劣勢。
【關鍵詞】：超聲波 概率密度 信號分析 可行性
【學位授予單位】：電子科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TE52
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 第一章 緒論11-17
• 1.1 課題的研究背景和意義11-12
• 1.2 國內外的研究現(xiàn)狀及發(fā)展態(tài)勢12-14
• 1.3 本文主要完成的工作14-15
• 1.4 本論文的結構安排15-16
• 1.5 本章小結16-17
• 第二章 深海鉆井溢流信號監(jiān)測與分析處理相關技術17-30
• 2.1 深海鉆井溢流信號的監(jiān)測17-24
• 2.1.1 深海鉆井溢流信號監(jiān)測模擬實驗環(huán)境17-19
• 2.1.2 氣侵的監(jiān)測19-22
• 2.1.3 氣侵的溶解特性22-24
• 2.2 溢流信號的分析24-25
• 2.3 信號分析與處理基本方法25-28
• 2.3.1 快速傅里葉變換與傅里葉變換25-26
• 2.3.2 幅度譜分析26
• 2.3.3 相位譜分析26-27
• 2.3.4 功率譜分析27-28
• 2.4 兩種實現(xiàn)的信號分析方法28-29
• 2.5 本章小結29-30
• 第三章 硬件方式實現(xiàn)信號分析方法的原理及設計30-48
• 3.1 硬件方式實現(xiàn)的信號分析方法的原理30-36
• 3.1.1 幅值分層的電壓比較模塊32-34
• 3.1.1.1 幅值分層電路32-33
• 3.1.1.2 電壓比較電路33-34
• 3.1.2 計數(shù)測量與控制邏輯模塊34-36
• 3.1.3 繪圖顯示模塊36
• 3.2 硬件方式實現(xiàn)信號分析方法的設計36-47
• 3.2.1 幅值分層的電壓比較電路模塊設計37-43
• 3.2.1.1 濾波電路37-39
• 3.2.1.2 比較電路39-43
• 3.2.1.3 PCB硬件電路板制作要求43
• 3.2.2 計數(shù)測量與邏輯控制模塊設計43-46
• 3.2.3 繪圖顯示模塊設計46-47
• 3.3 本章小結47-48
• 第四章 軟件方式實現(xiàn)信號分析方法的原理及設計48-59
• 4.1 軟件方式實現(xiàn)信號分析方法的原理48-51
• 4.1.1 數(shù)據(jù)采集模塊50
• 4.1.2 數(shù)據(jù)分析處理與數(shù)據(jù)繪圖顯示模塊50-51
• 4.2 軟件方式實現(xiàn)信號分析方法的設計51-58
• 4.2.1 軟件總體設計51-52
• 4.2.2 數(shù)據(jù)采集界面52
• 4.2.3 數(shù)據(jù)的采集52-56
• 4.2.3.1 數(shù)據(jù)采集板卡52-54
• 4.2.3.2 采集板卡數(shù)據(jù)的采集54-56
• 4.2.4 數(shù)據(jù)分析處理和繪圖顯示56-58
• 4.2.4.1 數(shù)據(jù)分析處理56-58
• 4.2.4.2 繪圖顯示58
• 4.3 軟件編程要求58
• 4.4 本章小結58-59
• 第五章 信號分析方法的調試與實驗59-78
• 5.1 溢流信號的兩種方法設計的調試59-66
• 5.1.1 硬件方式實現(xiàn)信號分析方法的設計調試59-62
• 5.1.2 軟件方式實現(xiàn)信號分析方法的設計調試62-66
• 5.2 實驗內容66-67
• 5.3 清水實驗與結果分析67-71
• 5.3.1 滿清水實驗67-68
• 5.3.2 含氣量為 1%的氣水混合實驗68-70
• 5.3.3 含氣量為 3%的氣水混合實驗70-71
• 5.4 泥漿實驗與結果分析71-77
• 5.4.1 滿泥漿實驗72-73
• 5.4.2 含氣量為 1%的氣體與泥漿混合實驗73-75
• 5.4.3 含氣量為 3%的氣體與泥漿混合實驗75-77
• 5.5 本章小結77-78
• 第六章 總結與展望78-80
• 6.1 本課題的工作總結78
• 6.2 本課題的工作展望78-80
• 致謝80-81
• 參考文獻81-83
• 附錄83-84
• 攻讀碩士學位期間取得的成果84-85

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  本文關鍵詞：深海鉆井溢流監(jiān)測信號分析與模擬實驗，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號：461731