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一种刻槽式随钻声波测井隔声体的理论与实验研究

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地球物理学报 2016年第12期59卷 4521-4528页

作者：苏远大庄春喜唐晓明黑创许松李振杨喜龙中国石油大学(华东)地球科学与技术学院

隔声体的设计与效果评价对随钻声波测井仪器的研发至关重要.针对刻槽式隔声体结构,利用数值模拟的方法分析了钻铤波在其传播过程中隔声阻带形成、拓宽并达到稳定的物理过程.在此基础上优化设计并加工了一种可用于随钻声波测井实验样机... 详细信息

隔声体的设计与效果评价对随钻声波测井仪器的研发至关重要.针对刻槽式隔声体结构,利用数值模拟的方法分析了钻铤波在其传播过程中隔声阻带形成、拓宽并达到稳定的物理过程.在此基础上优化设计并加工了一种可用于随钻声波测井实验样机的刻槽式隔声体.在实验室内利用声波频率扫描方法测量了该隔声体的钻铤波声衰减,并进一步在实验井中测试验证了隔声体在井孔中工作时的隔声效果.最后,开展了随钻测井环境下的现场实验,测到了高质量的地层波信号和对应的纵波时差.理论分析和实验对比研究结果表明,刻槽隔声体有效地降低了钻铤直达波的干扰.本文的工作为随钻声波测井刻槽式隔声体的设计及评价测试提供了一套系统的理论及实验方法.

关键词：随钻声波测井隔声体钻铤波阻带刻槽

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井孔声场中的弹性波散射效应及其应用

中国科学：地球科学 2016年第1期46卷 118-126页

作者：黑创唐晓明李振苏远大中国石油大学(华东)地球科学与技术学院青岛266580 COSL-UPC声学测井联合实验室青岛266580

地下岩石普遍存在着非均匀性,当井孔周围岩石的非均匀体的尺度(如压裂产生的裂缝系统)与声波波长相当时,会产生很强的散射波,因此可以通过声波测井的散射效应评价地层的非均匀性.文章基于弹性介质散射体在统计意义上的分布规律,建立了... 详细信息

地下岩石普遍存在着非均匀性,当井孔周围岩石的非均匀体的尺度(如压裂产生的裂缝系统)与声波波长相当时,会产生很强的散射波,因此可以通过声波测井的散射效应评价地层的非均匀性.文章基于弹性介质散射体在统计意义上的分布规律,建立了三维井孔非均匀介质模型,数值模拟了非均匀地层偶极声波测井的散射效应,并分析了散射波的衰减特性.模拟结果表明:与均匀介质相比,井孔周围非均匀体产生了明显的散射,一个显著的特征是在直达波之后出现了较强的尾波,且尾波的频率随着时间逐渐降低.在此基础之上,根据尾波的衰减特性提出了一种利用散射效应评价地层非均匀性的方法,并将该方法应用于致密储层的压裂效果评价.应用结果表明压裂后偶极声波测井散射效应产生的尾波预示着井孔周围岩石的体积改造,可以用来评价致密储层压裂效果,这为今后利用声波测井资料评价非常规储层(如页岩储层)的压裂效果提供了一条新的思路.

关键词：散射波声波测井非均匀性非常规储层压裂效果

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东海西湖凹陷探井储层压后缝高评价新方法

石油钻探技术 2016年第5期44卷 122-126页

作者：张国栋庄春喜黑创中海石油(中国)有限公司上海分公司上海200335 中国石油大学(华东)地球科学与技术学院山东青岛266580

针对东海西湖凹陷多口探井压裂后,阵列声波交叉偶极子各向异性方法无法准确评价裂缝纵向高度的技术难题,研究了评价探井储层压裂后缝高的新方法。通过研究压后裂缝径向变化特点,利用纵波走时层析成像技术重建压裂前后井壁附近地层的二... 详细信息

针对东海西湖凹陷多口探井压裂后,阵列声波交叉偶极子各向异性方法无法准确评价裂缝纵向高度的技术难题,研究了评价探井储层压裂后缝高的新方法。通过研究压后裂缝径向变化特点,利用纵波走时层析成像技术重建压裂前后井壁附近地层的二维速度剖面,如二维速度剖面压裂后较压裂前有明显差异,说明储层被压开;同时,压裂后会在主裂缝周围形成一系列微裂缝,通过偶极声波远探测成像技术对其进行成像,可以评价裂缝的纵向高度和横向深度。研究得知,与压裂前相比,压裂后形成的裂缝使井壁岩石声速降低20%,井周裂缝形成的强反射和散射区域表明井眼周围至少20m的范围内形成了明显的"压裂体积改造",通过对比可以准确判断裂缝的纵向高度,识别精度可达0.152 4m。研究结果表明,纵波径向层析成像和偶极声波远探测成像2项技术可以解决无法准确评价探井裂缝高度的难题,提升压裂后的综合评价效果。

关键词：探井纵波层析成像偶极横波远探测成像压裂裂缝高度西湖凹陷

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压电微型超声换能器阵列设计及焊缝检测应用

压电与声光 2023年第4期45卷 595-600页

作者：孙长河李博伦黑创罗明璋杜国锋刘玉菲长江大学电子信息学院湖北荆州434023 长江大学城市建设学院湖北荆州434023 光电技术及系统教育部重点实验室(重庆大学) 重庆400044

针对现有焊缝检测存在换能器尺寸大,带宽窄,成本高和应用灵活性差等局限,该文研制出一种八通道压电微型超声换能器阵列探头。阻抗频率和回波特性测试结果表明,理论模型能有效地指导超声换能器阵列设计,工作频率偏差不超过2%,-6 dB相对... 详细信息

针对现有焊缝检测存在换能器尺寸大,带宽窄,成本高和应用灵活性差等局限,该文研制出一种八通道压电微型超声换能器阵列探头。阻抗频率和回波特性测试结果表明,理论模型能有效地指导超声换能器阵列设计,工作频率偏差不超过2%,-6 dB相对带宽可达87.85%。利用探头实现了对25 mm厚度的标准对接钢板试块内部缺陷的准确识别,检测分辨率优于1 mm。该探头体型小且各阵元能独立或协同工作,扫描模式应用灵活,可为焊接钢板的健康监测提供技术参考。

关键词：钢板对接焊缝压电超声换能器阵列缺陷检测

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横波速度径向层析成像方法及应用研究

应用声学 2014年第1期33卷 9-15页

作者：赵龙唐晓明苏远大庄春喜黑创中国石油大学(华东)地球科学与技术学院青岛266580 中海油田服务股份有限公司北京101149

近来三维声波成像技术的一个重要进展是利用偶极子弯曲波反演地层径向横波速度剖面。确定地层径向横波速度变化对评价井壁稳定性、估算地应力和优化油藏生产等有着重要的意义。偶极横波测井激发的弯曲波低频探测较深,高频探测较浅,本文... 详细信息

近来三维声波成像技术的一个重要进展是利用偶极子弯曲波反演地层径向横波速度剖面。确定地层径向横波速度变化对评价井壁稳定性、估算地应力和优化油藏生产等有着重要的意义。偶极横波测井激发的弯曲波低频探测较深,高频探测较浅,本文根据偶极弯曲波的频散特征,采用约束反演的方法求取地层径向横波速度变化。在实际测井中,经常会遇到偶极子弯曲波的频散曲线在高频时缺失或者不准确的情况,这会使约束反演方法产生误差。针对这一现象,本文提出利用理论频散数据进行高频约束,并通过数值模拟验证了改进后约束反演方法的正确性。本文给出了一个致密气层的横波速度径向剖面综合应用实例,发现地层径向横波速度变化程度与岩石脆性有很好的对应关系,最终的压裂效果由压前、压后正交偶极横波各向异性的变化得到了印证,压裂后油气产量提高。

关键词：偶极弯曲波约束反演径向剖面

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基于STM32的超声波精确测距系统设计

长江大学学报（自然科学版） 2018年第17期15卷 29-32页

作者：李修权刘杰黑创黄力尹志豪长江大学电子信息学院电工电子国家级实验教学示范中心(长江大学) 湖北荆州434023

为解决现阶段超声波测距装置测量精度不高的问题,设计了一种基于STM32的超声波测距系统,包括超声波传感器、温度传感器、显示模块、报警电路、无线网络模块。超声波测距采用时间渡越法,通过测量环境温度对当前声速进行修正,使用三角修... 详细信息

为解决现阶段超声波测距装置测量精度不高的问题,设计了一种基于STM32的超声波测距系统,包括超声波传感器、温度传感器、显示模块、报警电路、无线网络模块。超声波测距采用时间渡越法,通过测量环境温度对当前声速进行修正,使用三角修正函数和中位值平均滤波算法对测量过程中出现的偶然误差进行修正。基于LabVIEW配套开发上位机软件,上位机和单片机采用无线网络通信模式。补偿后测量精度达到±1mm,提高了传统的超声波测距装置的精度。

关键词：超声波测距系统温度补偿无线传输

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基于井孔散射波能量的水力压裂效果评价方法

长江大学学报（自然科学版） 2021年第3期18卷 14-20页

作者：黑创罗明璋邹骁长江大学电子信息学院湖北荆州434023 中国石油集团测井有限公司随钻测井中心陕西西安710061

水压致裂是非常规油气开采的重要增产手段,水力压裂效果的评估对油气开采十分重要。现有的基于测井数据的水力压裂效果评价方法(如正交偶极各向异性、同位素测井等)仅能评价井壁附近的水力压裂效果。利用声波在水力压裂裂缝中传播产生... 详细信息

水压致裂是非常规油气开采的重要增产手段,水力压裂效果的评估对油气开采十分重要。现有的基于测井数据的水力压裂效果评价方法(如正交偶极各向异性、同位素测井等)仅能评价井壁附近的水力压裂效果。利用声波在水力压裂裂缝中传播产生背向散射波原理,提出了一种基于井孔散射波能量的水力压裂效果评价方法,建立了水力压裂随机介质模型,利用有限差分数值模拟了横波在水力压裂地层中的传播特征。数值模拟结果表明,在水力压裂区域偶极阵列波形产生了明显的散射波,声场的空间分布特征表明SH波(水平偏振横波)的散射以S-S散射为主,利用散射波的能量可以有效识别水力压裂的区域。该方法极大地提高了水力压裂效果的评价范围(井孔周围数十米范围),实际数据处理结果验证了该方法的可行性。

关键词：散射波能量声波测井正交偶极各向异性水力压裂

基于声弹性理论研究不均衡水平地应力引起的地层横波速度分布规律

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基于声弹性理论研究不均衡水平地应力引起的地层横波速度分布规律

泛在信息社会中的声学——中国声学学会2010年全国会员代表大会暨学术会议

作者：苏远大黑创刘鹏庄春喜中国石油大学(华东)

1.引言在传播介质中,弹性波速度受到预应力影响,当应力发生变化时,波速随之发生变化,这种弹性波速度与偏置应力相关的特征称为声弹性效应。研究表明,在单轴应力情况下,井孔应力集中且应

关键词：

来源： cnki会议评论

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智慧变电站环境测控系统设计

中国教育技术装备 2023年第10期 27-31页

作者：杨金凇罗明璋黑创长江大学电子信息学院湖北荆州434100

随着我国经济的高质量快速发展,国民经济发展对电力的需求与日俱增,稳定电力供应成为必不可少的重要环节。变电站作为电力传输枢纽,其发展对保障整个国家的发展和社会稳定起到关键作用,综合传统变电站的不足,以实时监测和远程控制为目的... 详细信息

随着我国经济的高质量快速发展,国民经济发展对电力的需求与日俱增,稳定电力供应成为必不可少的重要环节。变电站作为电力传输枢纽,其发展对保障整个国家的发展和社会稳定起到关键作用,综合传统变电站的不足,以实时监测和远程控制为目的,设计一款以STM32F103C8T6为主控芯片的测控系统,结合模块化的拓展,通过对数据进行处理和指令下达,做到实时稳定变电站内部环境温湿度条件。

关键词： STM32 变电站测控系统

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