隨著能源需求的增長,U型連通井應用越來越廣泛。傳統(tǒng)的U型井連通技術主要依靠磁導向技術引導兩口井的連通,但磁引導技術存在探測距離短,為了提高探測距離,解決兩井之間的精確連通問題,基于沖激聲源本文提出了一種新型聲波連通技術。在U型連通井的正鉆井中,隨鉆安裝定向沖激聲源及接收器,沖激聲源定向發(fā)射聲波能量,鉆鋌上的聲波接收器接收由目標套管井反射回來的聲波信號,解析信號參數(shù)可得目標套管井的方位和距離,為指引鉆頭連通目標井眼作出貢獻,因而U型連通井中隨鉆定向沖激聲源的特性的研究具有光明前景。本文首先對水下沖激聲源進行實驗研究并分析聲源的基本特性。實驗表明聲源產(chǎn)生過程短、聲波信號具有較大的功率與較高的聲壓、頻帶寬、聲強能達260d B以上、電聲能轉(zhuǎn)換效率較高。其次,論文根據(jù)聲源聚能原理,通過COMSOL建模仿真分析,為聲源設計了合理聚能反射機構(gòu)。主要通過對比分析橢球面和拋物面聚能罩的能量大小以及聚能方向,確定了拋物面聚能罩更加適合沖激聲源井下聚能;利用單一變量法建模分析了不同拋物面聚能罩凹深和開口大小,確定適合井下隨鉆環(huán)境的聚能罩尺寸。最后,利用有限元軟件建立井下隨鉆定向沖激聲源模型,進行了聚能前后... 

【文章來源】：西安石油大學陜西省

【文章頁數(shù)】：60 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 研究目的及意義
    1.2 U型連通井的連通技術發(fā)展概況
    1.3 沖激聲源技術研究現(xiàn)狀
    1.4 論文主要研究內(nèi)容
第二章 水下沖激聲源的基本原理
    2.1 水下沖激聲源的產(chǎn)生機理
        2.1.1 液電效應
        2.1.2 沖激聲源的電擊穿過程
        2.1.3 氣泡脈動過程
    2.2 沖擊波的傳播特性
    2.3 定向聚能輻射方法研究
        2.3.1 陣列聚能
        2.3.2 反射聚能
    2.4 本章小結(jié)
第三章 水下沖激聲源基本特性研究
    3.1 水下沖激聲源實驗系統(tǒng)
        3.1.1 充電系統(tǒng)
        3.1.2 放電系統(tǒng)
        3.1.3 充放電控制系統(tǒng)
        3.1.4 數(shù)據(jù)采集處理
    3.2 水下沖激聲源的電聲特性分析
        3.2.1 水下沖激聲源的電特性分析
        3.2.2 水下沖激聲源的聲強特性分析
        3.2.3 水下沖激聲源的頻譜分析
    3.3 本章小結(jié)
第四章 聲源在水域聚能聲場研究
    4.1 沖激聲源原始聲場研究
        4.1.1 有限元方法COMSOL簡介
        4.1.2 建立沖激聲源模型
        4.1.3 原始聲場仿真結(jié)果與分析
    4.2 放電沖擊波近場傳播規(guī)律數(shù)值分析
        4.2.1 聲場能量聚能模型
        4.2.2 橢球面聚能罩近場數(shù)值分析
        4.2.3 拋物面聚能罩近場數(shù)值分析
    4.3 聚能裝置不同參數(shù)對聲場的影響
        4.3.1 聚能裝置凹深對聲場的影響
        4.3.2 聚能裝置開口大小對聲場的影響
    4.4 聚能反射裝置的聲場指向性仿真
    4.5 本章小結(jié)
第五章 隨鉆定向沖激聲源的數(shù)值模擬
    5.1 井下三維數(shù)值模擬
    5.2 聲源聚能仿真對比
    5.3 隨鉆聲源指向性研究
    5.4 不同地層介質(zhì)對聲場的影響
    5.5 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 全文總結(jié)
    6.2 創(chuàng)新點
    6.3 展望與設想
致謝
參考文獻
攻讀學位期間參加科研情況及獲得的學術成果


【參考文獻】：
期刊論文
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[3]水下等離子體聲源定向輻射技術[J]. 陳宏,曾躍勝.  電子信息對抗技術. 2017(04)
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[5]煤層氣水平連通井鉆井技術[J]. 鄭毅.  長江大學學報(自科版). 2016(35)
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[7]“U”型井鉆井技術的研究與應用[J]. 謝濤,和鵬飛,岳文凱.  石油化工應用. 2016(05)
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博士論文
[1]煤礦區(qū)煤層氣水平對接井軌跡控制與完井技術研究[D]. 趙永哲.煤炭科學研究總院 2017

碩士論文
[1]連通井磁測量定位技術研究[D]. 張強武.廣東工業(yè)大學 2015
[2]等離子體聲源在水聲對抗中的應用技術研究[D]. 周彬.哈爾濱工程大學 2012



本文編號：3351985