無線聲波遙測下井儀的研究.pdf

1、現(xiàn)今，石油已成為世界各國重要的能源基礎(chǔ)和經(jīng)濟命脈，所以各國都非常重視對石油資源的開采及發(fā)掘。而及時、準(zhǔn)確的獲得井下重要參數(shù)對于開采和發(fā)掘具有重要意義。井下信息的傳輸方式歸結(jié)起來為有線傳輸法和無線傳輸法。然而，傳統(tǒng)的有線電纜傳輸方式，包括環(huán)空測試、捆綁式測試和光纜傳輸法，或多或少都存在一些弊端。所以對抽油井的無線監(jiān)測系統(tǒng)的研究成為了油井動態(tài)監(jiān)測的一大研究熱點。而無線傳輸方式中的聲波遙測法具有成本低、操作方法簡單等優(yōu)點，堪稱一種比較理想的傳

2、輸方式。本文以聲波在油管柱中的傳播理論為基礎(chǔ)，進行聲波遙測下井儀的研究，主要包括以下內(nèi)容：
　　首先，利用傳遞矩陣法推導(dǎo)出了聲波在油管柱中傳輸時的反射系數(shù)及透射系數(shù)的表達式。在給定油管柱結(jié)構(gòu)參數(shù)的基礎(chǔ)上，利用Matlab軟件編程得到了聲波在油管柱中傳輸時透射系數(shù)T和聲波傳輸頻率的關(guān)系的仿真圖，驗證了聲波在油管柱中傳輸時具有通帶和阻帶交替出現(xiàn)的梳狀濾波特性。再通過掃頻實驗驗證了聲波在周期性油管柱中傳輸時的確呈現(xiàn)出這一特性，并且發(fā)現(xiàn)，

3、當(dāng)聲波信號頻率為200Hz左右時其在油管柱中傳輸時能量最大、衰減最小的特性。
　　然后，本文從硬件設(shè)計和軟件設(shè)計兩方面對下井儀系統(tǒng)的設(shè)計進行了詳細(xì)闡述。硬件設(shè)計方面，首先給出了下井儀系統(tǒng)的總體設(shè)計方案。然后對系統(tǒng)的各部分電路原理做了詳細(xì)介紹，包括前置放大電路、實時時鐘電路、換能器驅(qū)動電路及聲波換能器；軟件設(shè)計主要對主程序及各個子程序進行了解釋說明。
　　最后，通過對下井儀系統(tǒng)進行測試，證明了該系統(tǒng)能夠滿足井下聲波信號傳輸，符