深水鉆井氣侵檢測(cè)算法研究及軟件設(shè)計(jì).pdf

1、石油與人們衣食住行方方面面都息息相關(guān)，近年來(lái)人們?cè)谌蚋鞯匕l(fā)現(xiàn)的大型油氣田中，60％以上都是海洋油氣，這表明了海洋油氣將是人們往后生產(chǎn)生活所需油氣的重要來(lái)源。而如何保證深海石油鉆探的安全生產(chǎn)，成了一個(gè)至關(guān)重要的問(wèn)題。因此在深水鉆井過(guò)程中若是能及時(shí)檢測(cè)到有地層孔隙中的氣體侵入鉆井液中，就可以極大限度減少井噴事故的發(fā)生。目前國(guó)內(nèi)外應(yīng)用較多的氣侵檢測(cè)方法有泥漿池液面檢測(cè)法、泥漿出口流量差法，隨鉆氣侵檢測(cè)技術(shù)、多參數(shù)綜合檢測(cè)法等。
　　本

2、文在分析了相關(guān)的氣侵檢測(cè)方法的優(yōu)點(diǎn)和不足之處以及應(yīng)用情況后，研究了一種基于非定向連續(xù)超聲波多普勒原理的氣侵檢測(cè)方法，當(dāng)超聲波在鉆井液中傳播時(shí)遇到氣泡會(huì)被反射回來(lái)，在發(fā)射信號(hào)和接收信號(hào)之間由于隨鉆井液流動(dòng)的氣泡的反射作用就會(huì)產(chǎn)生多普勒頻移。通過(guò)對(duì)接收信號(hào)進(jìn)行分析得出鉆井液的流速信息和氣泡的含量信息。本課題中以采集信號(hào)的處理部分為重點(diǎn)，對(duì)信號(hào)從時(shí)域和頻域進(jìn)行分析，時(shí)域上通過(guò)提取信號(hào)的峰值相關(guān)信息；頻域上對(duì)信號(hào)做譜估計(jì)得到信號(hào)的平均頻率和功率

3、，作為流體的流速和氣體含量在回波信號(hào)中的反映，以此得出這些信號(hào)的特征量與流速和含氣量之間的關(guān)系。由于氣泡在管道中的大小和分布的隨機(jī)性，并且考慮到聲波在鉆井液中的傳播衰減特性，對(duì)信號(hào)的分析中采用了加權(quán)處理。設(shè)計(jì)的檢測(cè)軟件實(shí)現(xiàn)包含了信號(hào)的采集、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)分析、結(jié)果的存儲(chǔ)與顯示以及歷史數(shù)據(jù)處理功能。
　　論文最后在氣侵模擬實(shí)驗(yàn)裝置上進(jìn)行了室內(nèi)模擬實(shí)驗(yàn)，包括了在不同流速和含氣量的情況下進(jìn)行的清水實(shí)驗(yàn)和不同密度的泥漿實(shí)驗(yàn)，并對(duì)每組實(shí)驗(yàn)條件都進(jìn)