深水鉆井氣侵檢測算法研究及軟件設(shè)計.pdf

1、石油與人們衣食住行方方面面都息息相關(guān)，近年來人們在全球各地發(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源。而如何保證深海石油鉆探的安全生產(chǎn)，成了一個至關(guān)重要的問題。因此在深水鉆井過程中若是能及時檢測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。目前國內(nèi)外應(yīng)用較多的氣侵檢測方法有泥漿池液面檢測法、泥漿出口流量差法，隨鉆氣侵檢測技術(shù)、多參數(shù)綜合檢測法等。
　　本

2、文在分析了相關(guān)的氣侵檢測方法的優(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方法，當(dāng)超聲波在鉆井液中傳播時遇到氣泡會被反射回來，在發(fā)射信號和接收信號之間由于隨鉆井液流動的氣泡的反射作用就會產(chǎn)生多普勒頻移。通過對接收信號進(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的處理部分為重點(diǎn)，對信號從時域和頻域進(jìn)行分析，時域上通過提取信號的峰值相關(guān)信息；頻域上對信號做譜估計得到信號的平均頻率和功率

3、，作為流體的流速和氣體含量在回波信號中的反映，以此得出這些信號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，對信號的分析中采用了加權(quán)處理。設(shè)計的檢測軟件實現(xiàn)包含了信號的采集、實時數(shù)據(jù)分析、結(jié)果的存儲與顯示以及歷史數(shù)據(jù)處理功能。
　　論文最后在氣侵模擬實驗裝置上進(jìn)行了室內(nèi)模擬實驗，包括了在不同流速和含氣量的情況下進(jìn)行的清水實驗和不同密度的泥漿實驗，并對每組實驗條件都進(jìn)