復雜結(jié)構(gòu)叢式井是可以大幅度提高油氣井產(chǎn)量和最終采收率的前沿技術(shù),而隨鉆防碰測量系統(tǒng)是保證復雜結(jié)構(gòu)井安全鉆進的關(guān)鍵技術(shù)之一。本文圍繞基于大功率電流勵磁法的隨鉆防碰測量系統(tǒng)開展研究,在對其基本原理以及發(fā)送和接收信號的特性進行了較深入分析的基礎(chǔ)上,完成了測量系統(tǒng)總體方案的設(shè)計。根據(jù)接收信號為過零方波、且噪聲大、干擾強的特點,提出了一種基于諧波重構(gòu)的信號處理方法。該方法首先將接收信號進行具有頻率聚焦特性的DFT;其次,通過搜索DFT譜峰來鎖定方波的基波頻率;然后,選取方波的奇次諧波通過IDFT,重構(gòu)原始時域方波信號;最后,采用過零點檢測和時域平均法獲得方波的幅值。數(shù)值仿真和模擬實驗驗證了該方法的可行性和準確性。此外,本文完成了測量系統(tǒng)地面儀原理樣機的硬件設(shè)計,并研發(fā)了配套的測控軟件的設(shè)計。地面儀可以控制電流源發(fā)送的電流強度和頻率;可以實現(xiàn)地面與井下數(shù)據(jù)傳輸與顯示。測控軟件采用基于My Eclipse可視化開發(fā)環(huán)境,運用面向?qū)ο蟮腏ava語言,利用Java 3D、JFree Chart等插件和API進行UI界面的設(shè)計和主要功能的開發(fā),并將信號處理算法、過零點檢測算法以及定位方法嵌入其中,以實現(xiàn)井...

【文章頁數(shù)】：93 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 課題的研究背景及意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢
        1.2.1 防碰系統(tǒng)
        1.2.2 發(fā)展趨勢
    1.3 主要研究內(nèi)容
    1.4 論文組織結(jié)構(gòu)
第2章 隨鉆電磁防碰測量系統(tǒng)原理與總體方案設(shè)計
    2.1 防碰測量系統(tǒng)的基本原理
        2.1.1 大功率電流勵磁測距的原理
        2.1.2 勵磁電流波形的優(yōu)選
        2.1.3 接收端原始信號的特性分析
    2.2 防碰測量系統(tǒng)總體方案設(shè)計
    2.3 本章小結(jié)
第3章 隨鉆電磁防碰測量系統(tǒng)信號處理算法研究
    3.1 信號處理算法
        3.1.1 信號處理算法原理
        3.1.2 信號處理流程
    3.2 最佳重構(gòu)階次的選擇
    3.3 幅值檢測算法
    3.4 基于諧波重構(gòu)的多頻信號提取算法
    3.5 仿真實驗及結(jié)果
        3.5.1 最佳重構(gòu)階次選擇仿真實驗
        3.5.2 單頻率模擬方波信號仿真實驗
        3.5.3 雙頻率疊加模擬方波信號仿真實驗
        3.5.4 多頻率疊加模擬方波信號仿真實驗
    3.6 本章小結(jié)
第4章 隨鉆電磁防碰測量系統(tǒng)地面儀硬件設(shè)計
    4.1 地面儀裝置總體設(shè)計
    4.2 地面遙測板
        4.2.1 曼碼編碼電路設(shè)計
        4.2.2 曼碼解碼電路設(shè)計
        4.2.3 地面遙測主控電路設(shè)計
    4.3 大功率電流源箱
    4.4 本章小結(jié)
第5章 隨鉆電磁防碰測量系統(tǒng)地面儀軟件設(shè)計
    5.1 軟件需求概述
    5.2 軟件結(jié)構(gòu)總體設(shè)計
    5.3 關(guān)鍵模塊設(shè)計與實現(xiàn)
        5.3.1 采集控制模塊
        5.3.2 信號處理模塊
        5.3.3 數(shù)據(jù)展示模塊
        5.3.4 數(shù)據(jù)庫模塊
    5.4 軟件效果圖
    5.5 本章小結(jié)
第6章 系統(tǒng)聯(lián)調(diào)和模擬實驗
    6.1 系統(tǒng)聯(lián)調(diào)
    6.2 模擬實驗裝置
    6.3 模擬實驗與數(shù)據(jù)分析
        6.3.1 不同激勵電流強度的測試與數(shù)據(jù)分析
        6.3.2 不同井間距離的測試與數(shù)據(jù)分析
    6.4 本章小結(jié)
第7章 結(jié)論與展望
    7.1 工作總結(jié)
    7.2 工作展望
參考文獻
致謝
攻讀碩士學位期間參加的科研項目和學術(shù)成果



本文編號：3735514