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一种泥浆脉冲器发电机测试系统设计

今日制造与升级 2023年第11期 84-86页

作者：张旭中海油田服务股份有限公司河北廊坊065201

受钻井工程的工况影响,泥浆脉冲器发电机实际工作环境恶劣。常规人工测试效率低,难以高效完成总装前的严格测试。文章设计了一种泥浆脉冲器发电机测试系统,可模拟井下实际工况,实现泥浆脉冲器发电机的自动测试,提高了测试效率,具有高效... 详细信息

受钻井工程的工况影响,泥浆脉冲器发电机实际工作环境恶劣。常规人工测试效率低,难以高效完成总装前的严格测试。文章设计了一种泥浆脉冲器发电机测试系统,可模拟井下实际工况,实现泥浆脉冲器发电机的自动测试,提高了测试效率,具有高效率、高可靠性和易操作等特点。

关键词：井下泥浆脉冲器发电机测试平台

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泥浆脉冲器脉冲发生机理研究

泥浆脉冲器脉冲发生机理研究

作者：杨谦吉林大学

学位级别：硕士

本文分析了泥浆脉冲发生器脉冲信号产生的机理,依据非定常流动原理,非牛顿流体力学理论,瞬变流理论,对泥浆脉冲信号的产生和传输过程进行了理论研究及数值模拟,取得了一定的研究进展。首先介绍了井下信息传输方式的研究现状,通过介绍... 详细信息

本文分析了泥浆脉冲发生器脉冲信号产生的机理,依据非定常流动原理,非牛顿流体力学理论,瞬变流理论,对泥浆脉冲信号的产生和传输过程进行了理论研究及数值模拟,取得了一定的研究进展。首先介绍了井下信息传输方式的研究现状,通过介绍各种传输方式的特点及各自优缺点,指出连续波泥浆脉冲传输方式是主要的研究方向。依据非定常流动原理,提出了连续波泥浆脉冲信号粘频速度及在理想状态下的传输速度计算公式,研究结果表明：钻井液脉冲传输速度与钻井液的类型、钻井液流体的固相含量、钻井液流体的含气率、钻井液脉冲信号的传输频率以及流体的水力平均摩擦系数等因素有关。钻井液固相含量和含气率对钻井液脉冲信号粘频速度及钻井液脉冲信号在理想状态下的传输速度的影响规律基本相似,钻井液脉冲信号粘频速度及钻井液脉冲信号在理想状态下的传输速度伴随着钻井液压缩性的增大以及钻井液密度的提高,具有下降的趋势。水力摩擦系数越大,钻井液脉冲信号传输速度呈下降趋势。在脉冲频率较高的频率段,钻井液脉冲信号的传输速度比较高,传输过程中的状况也比较平稳,对于连续波泥浆脉冲发生器,在工作状况都能满足的条件下,尽量选择高频脉冲信号。分析了连续波脉冲信号的产生机理,根据流体动力学以及非牛顿流体力学等理论,应用瞬变流理论建立了传输特性的计算模型,得出了脉冲信号传输的基本方程,给出了初始条件和边界条件。用特征线法和有限差分法对方程进行了求解,其中摩擦项的处理采用有限差分方法进行处理。编写了基于特征线法分析脉冲传输的Matlab程序。研究表明：脉冲信号自井底向上传输的过程中,幅值减小,脉冲信号有衰减,并且有时间上的延迟。同时考虑到系统阶跃响应的影响,编码的影响,钻头和泵的离散反射,与容积式泵对比的离心泵的影响,差分检测和井下测试的研究,并且基于电模拟的简单方法与特征方法进行对比,验证了特征方法的正确性。研究了泥浆脉冲器系统的阶跃响应、脉冲发生器在1b/s时“11001”编码传输、查分检测的实验数据,验证了实验结果和模拟结果有较好的一致性。

关键词：泥浆脉冲器动态传输特性特征方法脉冲传输机理有限差分法

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随钻泥浆脉冲器信号处理技术研究

煤矿机械 2011年第10期32卷 72-74页

作者：远方巩宪锋北京科技大学机械工程学院北京100083

随钻泥浆脉冲测量系统是目前煤层气定向井开发的必需设备,而地面信号接收处理技术是泥浆脉冲器的关键技术之一,由于接收信号中含有大量的泥浆泵噪声和反射噪声,给有用信号的提取带来了相当大的困难。根据脉冲信号的正弦特性,提出了基于... 详细信息

随钻泥浆脉冲测量系统是目前煤层气定向井开发的必需设备,而地面信号接收处理技术是泥浆脉冲器的关键技术之一,由于接收信号中含有大量的泥浆泵噪声和反射噪声,给有用信号的提取带来了相当大的困难。根据脉冲信号的正弦特性,提出了基于时域定向差分滤波与频域带通滤波相结合的方法,并进行了理论分析和实验,证明这种方法是可行的。

关键词：脉冲信号泥浆脉冲器相位调制差分滤波

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驱动电机实时位置获取方法

现代制造技术与装备 2022年第6期58卷 1-3页

作者：鲍东升中海油田服务股份有限公司三河065201

高速泥浆脉冲遥传系统中,电机需要带动脉冲器转子在特定的角度范围内往复摆动,因此电机的控制策略对系统设计十分重要。为了分析某些泥浆脉冲器电机的控制策略,需要获取电机运行的实时位置。文章设计了一种基于虚拟仪器来获取脉冲器电... 详细信息

高速泥浆脉冲遥传系统中,电机需要带动脉冲器转子在特定的角度范围内往复摆动,因此电机的控制策略对系统设计十分重要。为了分析某些泥浆脉冲器电机的控制策略,需要获取电机运行的实时位置。文章设计了一种基于虚拟仪器来获取脉冲器电机实时位置的方法,介绍了驱动电机实时位置获取方案及其软件实现。结果显示,该方法可以准确采集电机的实时位置,为分析脉冲器电机的控制策略提供了便利。

关键词：泥浆脉冲器电机位置虚拟仪器

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高速泥浆脉冲遥传系统推广适应性研究

西部探矿工程 2022年第3期34卷 57-60页

作者：王智明贾立鹏李刚张爽郭心宇中海油田服务股份有限公司河北燕郊065201

介绍了中海油服自主研发随钻测井系统(简称:Drilog■)井下仪器和地面系统的基本组成,说明了Drilog■在传输速率方面的需求及不足之处,解释了研制自主高速率泥浆脉冲遥传系统(简称:HSVP■)必要性和迫切性。自主研发的HSVP■经过燕郊水循... 详细信息

介绍了中海油服自主研发随钻测井系统(简称:Drilog■)井下仪器和地面系统的基本组成,说明了Drilog■在传输速率方面的需求及不足之处,解释了研制自主高速率泥浆脉冲遥传系统(简称:HSVP■)必要性和迫切性。自主研发的HSVP■经过燕郊水循环测试,新疆实钻试验,陆地多井次试作业,海上推广试作业,能实现0.5~12bps的实时数据上传,满足作业要求,经过对解码系统的持续改进和迭代,在泵噪较好的情况下,系统的误码率可低于2%。定性分析了HSVP■对泵噪、BHA组合、钻井参数等的适应能力,同时对剪切阀形式泥浆脉冲器作业安全性及风险进行了评估。经过多井次作业,表明HSVP■上传速率快,定向及时准确,陆地作业稳定可靠,同时也能够适应海上钻井工况,满足ROP较快时的作业需求。

关键词：随钻测井泥浆脉冲器高速率传输

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泥浆脉冲信号的解调及解码技术研究

泥浆脉冲信号的解调及解码技术研究

作者：吴光韬中国石油大学(华东)

学位级别：硕士

泥浆脉冲传输技术以其较高的传输速率、可靠性与较广的适用范围成为无线随钻测量系统的重要研究方向,泥浆脉冲信号处理算法是研究泥浆脉冲传输技术必不可少的内容之一。随着钻井技术的发展,井下测控参数日益增加,对井下数据传输速率提... 详细信息

泥浆脉冲传输技术以其较高的传输速率、可靠性与较广的适用范围成为无线随钻测量系统的重要研究方向,泥浆脉冲信号处理算法是研究泥浆脉冲传输技术必不可少的内容之一。随着钻井技术的发展,井下测控参数日益增加,对井下数据传输速率提出了更高的要求,现有的泥浆脉冲信号处理算法已无法完全满足应用需求。因此,本文深入研究了泥浆脉冲信号的处理算法,针对正脉冲信号和连续波脉冲信号分别提出了一套完整、高效实用的信号处理流程,并完成了以下各项工作。首先,针对PLM编码调制的正脉冲信号以及FSK调制的连续波脉冲信号的去噪和基线校正等问题,研究了应用于泥浆脉冲信号的多种滤波算法、基线漂移问题处理算法和互相关检测算法。从理论分析和实际信号处理两方面考虑,确定选用Butterworth滤波算法、差分处理和自适应互相关对正脉冲信号进行处理;选用Butterworth滤波算法和互相关对连续波信号进行处理。其次,基于企业合作项目,设计了地面泥浆正脉冲信号解调解码系统。解码系统的软件部分包含解码软件、仿真信号生成工具、频谱分析工具和井深跟踪软件。解码软件基于LabVIEW开发,包括信号采集与存储、虚拟串口通信、信号解调解码处理和异常处理等功能。现场应用结果表明,解码系统能够实现在线实时解码和离线解码,还原井下测量数据。目前,本系统已成功应用于实际钻井现场。最后,为验证信号处理算法的可靠性,开展了基于连续波脉冲发生器的水力循环实验,实验循环生成扫频信号和FSK调制信号。采用选定的连续波信号处理算法对实验数据中的FSK调制信号进行解调处理,处理结果表明,本文设计的解调方案是合理有效的,为下一步的工作奠定了良好的基础。

关键词：随钻测量泥浆脉冲器 PLM编码自适应互相关解码软件

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遥传脉冲器磨损机理研究

内蒙古石油化工 2014年第23期40卷 16-18页

作者：李胜中海油田服务股份有限公司油技事业部天津300451

遥传脉冲器转子在使用过程中存在磨损现象,这些磨损直接导致泥浆脉冲器无法实现随钻仪器采集的各种井下参数的上传。根据泥浆脉冲器转子本体磨损标准,分析泥浆脉冲器转子橡胶材质的性能、泥浆中岩屑摩擦以及外围部件缺陷所导致的泥浆脉... 详细信息

遥传脉冲器转子在使用过程中存在磨损现象,这些磨损直接导致泥浆脉冲器无法实现随钻仪器采集的各种井下参数的上传。根据泥浆脉冲器转子本体磨损标准,分析泥浆脉冲器转子橡胶材质的性能、泥浆中岩屑摩擦以及外围部件缺陷所导致的泥浆脉冲器转子磨损。从设备管理过程中增加动平衡测试、改进橡胶性能、改进生产到应用过程中橡胶的存放等方法被提出,这些方法有助于降低磨损风险。研制了新型金属耐磨套替换方案,水循环和角度测试表明新型泥浆脉冲器转子性能明显改进。

关键词：随钻泥浆脉冲器转子磨损