声波沿钻柱最优传输特性的研究 被引量：5

1

作者 周静 邱彬 +1 位作者 倪文龙 尚海燕 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2015年第18期161-165,204,共6页

为了利用钻柱作为声波信道实现地面与井下之间的信息传输,需要研究声波沿钻柱最优传输特性。建立用于井下信息声传输特性研究的非周期性钻柱组合模型,利用等效透声膜法,对8根不同长度的钻杆组合和不同截面积的钻杆组合的声传播特性进行... 为了利用钻柱作为声波信道实现地面与井下之间的信息传输,需要研究声波沿钻柱最优传输特性。建立用于井下信息声传输特性研究的非周期性钻柱组合模型,利用等效透声膜法,对8根不同长度的钻杆组合和不同截面积的钻杆组合的声传播特性进行了研究分析。结果表明,对于不同长度钻具组合,先增后减的钻具组合和先减后增的钻具组合的声传播特性优于其他钻具组合构建的声波钻柱模型;对于不同截面积钻具组合,先减后增的钻具组合的声传播特性优于其他钻具组合构建的声波钻柱模型。信道的建模与计算机仿真研究最优声波沿钻柱传输特性,可为声波信号更好传输研究提供有力的技术支持与测试平台。 展开更多

关键词 声波遥测 数据传输 信道特性 声信道

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高精度油井测斜系统及校正方法的研究 被引量：4

2

作者 尚海燕 饶飞 +1 位作者 周静 邱彬 《石油机械》 2015年第4期5-9,共5页

为提高旋转导向钻井姿态(井斜角、方位角和工具面角)的测量精度,研究了高精度油井测斜系统及校正方法。对该系统的下位机硬件数据采集系统和上位机软件进行设计,根据试验数据确定传感器的性能,设计传感器的标定流程。测试结果表明,传感... 为提高旋转导向钻井姿态(井斜角、方位角和工具面角)的测量精度,研究了高精度油井测斜系统及校正方法。对该系统的下位机硬件数据采集系统和上位机软件进行设计,根据试验数据确定传感器的性能,设计传感器的标定流程。测试结果表明,传感器工作正常,其输出范围符合标示指标。为避免误差超过设计指标,建立传感器误差补偿模型,提出12参数自动校正算法,据此可以计算出传感器的零位偏差、标度因子和不同心度偏差,从而对传感器输出数据进行误差补偿。应用结果表明,井斜角绝对误差在±0.29°以内,工具面角绝对误差最大为0.484 01°,均满足工业标准要求。说明该校正算法能提高井眼测量精度,从而可以指导钻头钻出更优的井眼轨迹,更有利于旋转导向钻进。 展开更多

关键词 随钻测斜 测斜传感器 数据采集系统 自动校正

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井下声波短传中DDS信号发生器的设计 被引量：2

3

作者 周静 倪文龙 +1 位作者 李娜 刘选朝 《石油机械》 2015年第4期14-18,共5页

在旋转导向钻井过程中,动力钻具会将MWD与靠近钻头的传感器分开,使线缆无法将MWD和传感器相互连接,需要采用无线双向声波短传技术来完成液压控制系统与MWD之间的信息传输。为此,采用新型DDS芯片AD9854和c8051f360单片机为处理器,设计了... 在旋转导向钻井过程中,动力钻具会将MWD与靠近钻头的传感器分开,使线缆无法将MWD和传感器相互连接,需要采用无线双向声波短传技术来完成液压控制系统与MWD之间的信息传输。为此,采用新型DDS芯片AD9854和c8051f360单片机为处理器,设计了DDS信号发生器。DDS信号发生器可通过自行编写GUI上位机软件设置信号输出种类和各项参数,输出高频率分辨率的正弦波、方波、FSK以及ASK等多种波形,满足井下声波短传中对不同信号的需求以及信号的调制需求。试验结果表明,DDS信号发生器的功能基本达到设计要求,发生的最大无明显失真波形的频率是35 MHz,在45 MHz以内波形非线形失真度最小。 展开更多

关键词 声波短传 c8051f360 DDS 信号发生器 扫频信号

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旋转导向工具多列块式滑动轴承载荷研究 被引量：1

4

作者 许爱荣 柳梅梅 +1 位作者 薛佳男 周静 《石油机械》 北大核心 2022年第12期32-39,共8页

多列块式径向滑动轴承是推靠式旋转导向工具轴承系统新近采用的一种轴承形式。为了研究近钻头端径向滑动轴承摩擦副的载荷特性,采用Augmented Lagrange摩擦接触非线性算法,考虑旋转导向工具几何非线性效应,利用ANSYS Workbench软件,进... 多列块式径向滑动轴承是推靠式旋转导向工具轴承系统新近采用的一种轴承形式。为了研究近钻头端径向滑动轴承摩擦副的载荷特性,采用Augmented Lagrange摩擦接触非线性算法,考虑旋转导向工具几何非线性效应,利用ANSYS Workbench软件,进行了滑动轴承各列摩擦块的力学分析。对钻头压力为200 kN、翼肋推力分别为10和25 kN的2种载荷工况下摩擦副应力分析结果表明:选用材料满足载荷工况强度要求;轴承内、外圈各列摩擦块的最大应力分布以半周分界呈现2种变化规律,近翼肋和近钻头的2列摩擦块应力水平及分布受外载荷影响较大,近钻头列摩擦副的载荷明显高于其他3列;翼肋推力的增大导致内圈各列摩擦块在2种载荷工况下的最大应力比值达6倍以上,远高于外圈摩擦块,使内、外圈摩擦块的最高应力水平接近相等;轴承内圈近翼肋和近钻头的两列摩擦块在工作中承受较高应力幅的周期性交变载荷,易发生疲劳破坏。研究结果为推靠式旋转导向工具多列块式滑动轴承的设计与合理使用提供了理论支持。 展开更多

关键词 旋转导向工具 多列块式 滑动轴承 摩擦副 载荷特性 有限元仿真

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自适应BPSK在井下钻柱声波传输中的应用

5

作者 周静 田欢 +1 位作者 高建邦 邱彬 《西南石油大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2016年第2期162-168,共7页

基于钻柱信道的随钻数据声波传输方式能够满足现代钻井速度快、传输数据量大的要求,针对声波在钻柱中传播的问题,进行了声信号沿钻柱传输的信道特征以及声波通信的研究。根据波导理论,建立了声波沿钻柱传输的信道模型,声波在钻柱中传播... 基于钻柱信道的随钻数据声波传输方式能够满足现代钻井速度快、传输数据量大的要求,针对声波在钻柱中传播的问题,进行了声信号沿钻柱传输的信道特征以及声波通信的研究。根据波导理论,建立了声波沿钻柱传输的信道模型,声波在钻柱中传播,采用BPSK载波调制,为了克服BPSK载波在传输过程中相位偏移问题,运用自适应扩频通信系统模拟通信信道模型,自适应模拟跟踪信道特性,为正确地解调信号提供保障。实验结果表明:该方法可有效地实现数据沿钻柱高速传播,而且具有解码过程简单,误码率低、可靠性高等特点。在未来的深钻应用中,使声学遥测成为一种有效的传输方法来获取井下数据,实现更高速率的数据传输。 展开更多

关键词 井下钻柱 自适应扩频通信 声波遥传 信道特性 传输速率

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压力传感器信号调理模块的设计与实现 被引量：14

6

作者 周静 田文鹤 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2011年第1期11-12,51,共3页

文中设计的调理电路模块主要用于压力传感器微弱信号的放大调理,该模块使用自动稳零技术的精密仪表放大器AD8230作为放大模块,且针对井下工作环境中的噪声影响,设计了相应的滤波电路。此外,为了满足井下钻柱内安装的尺寸要求,采用了小... 文中设计的调理电路模块主要用于压力传感器微弱信号的放大调理,该模块使用自动稳零技术的精密仪表放大器AD8230作为放大模块,且针对井下工作环境中的噪声影响,设计了相应的滤波电路。此外,为了满足井下钻柱内安装的尺寸要求,采用了小容量的镍电容代替了大容量的钽电容。这样不但提高了压力传感器采集数据精确性,且AD8230具有的自稳零功能极大的减小了电路中零点漂移的影响,也减小了信号放大后的误差,从而提高了压力传感器的测量精度及可靠性。 展开更多

关键词 压力传感器 AD8230 自动稳零 零点漂移 可靠性

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随钻测量信号中泵冲噪声对消 被引量：9

7

作者 邱彬 周静 +1 位作者 高建邦 尚海燕 《石油机械》 北大核心 2014年第12期22-26,共5页

泵冲噪声是噪声干扰的主要来源,其能量远远超过源信号,其频率与源信号很接近甚至重叠,在没有充足的噪声干扰信息情况下,运用固定参数数字滤波器无法将噪声干扰滤除。为此,采用最小均方算法设计了自适应噪声对消器。该自适应噪声对消器... 泵冲噪声是噪声干扰的主要来源,其能量远远超过源信号,其频率与源信号很接近甚至重叠,在没有充足的噪声干扰信息情况下,运用固定参数数字滤波器无法将噪声干扰滤除。为此,采用最小均方算法设计了自适应噪声对消器。该自适应噪声对消器可根据信号的特点,应用噪声对消的方法抑制泵冲噪声,无需更多的噪声干扰信息和复杂的数字滤波,只要根据所需时间和精度,选取适当的滤波器长度和调整因子,就能够有效地去除钻井液脉冲信号中的泵冲噪声,从而恢复出源信号。现场应用结果表明,自适应噪声对消器有效地消除了源信号中的泵冲噪声,恢复出了源信号,在钻井液脉冲信号处理中有较高的应用价值。 展开更多

关键词 自适应噪声对消 最小均方算法 泵冲噪声 随钻测量

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随钻测量中加速度传感器的标定分析 被引量：3

8

作者 周静 白莎 刘道勇 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2012年第1期4-6,12,共4页

介绍了压电式加速度传感器在随钻测量中的应用。针对钻井中井下环境及重力加速度对随钻测量的数据的影响,提出了加速度传感器在钻井工程中的标定方法。通过对加速度传感器进行多种方案的标定,分析并对比标定结果,验证了IC压电式加速度... 介绍了压电式加速度传感器在随钻测量中的应用。针对钻井中井下环境及重力加速度对随钻测量的数据的影响,提出了加速度传感器在钻井工程中的标定方法。通过对加速度传感器进行多种方案的标定,分析并对比标定结果,验证了IC压电式加速度传感器的幅频特性和灵敏度,系统的正确性,以及振动加速度对电路板的正常工作的影响。同时研究了改变冲击钻的机械结构对传感器的工作状态的影响。最后,分析了标定中出现误差和噪音的更多方面因素,并提出解决方法。 展开更多

关键词 加速度传感器 恒流源适调器 幅频特性 灵敏度

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稳压系统在非接触感应电能传输系统中的应用 被引量：3

9

作者 周静 王兴 《电源技术》 CAS CSCD 北大核心 2012年第4期550-553,共4页

非接触感应电能传输系统利用电磁感应耦合技术,解决了相对转动时能量的安全传输问题。电压的波动将严重影响用电设备的正常工作,着重研究了可控偏心器中非接触感应电能传输系统的稳压部分,并设计了一套大功率稳压电源。通过稳压系统的... 非接触感应电能传输系统利用电磁感应耦合技术,解决了相对转动时能量的安全传输问题。电压的波动将严重影响用电设备的正常工作,着重研究了可控偏心器中非接触感应电能传输系统的稳压部分,并设计了一套大功率稳压电源。通过稳压系统的性能实验,测试出稳压系统可以提供48 V稳定的直流电。实验表明该稳压电源系统性能良好,具有稳压效果好、纹波小的优点,并且工作可靠。为非接触感应电能传输系统应用于旋转导向钻井系统提供了依据。 展开更多

关键词 非接触感应电能传输系统 稳压 直流稳压电源 直流斩波 预稳压模块 电压转换模块

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旋转导向定向探管标定系统软件设计 被引量：1

10

作者 周静 陈冲 +1 位作者 彭琰举 尚小峰 《西安石油大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2015年第2期103-106 110 12,110+12,共6页

设计了一套可以提高随钻姿态测量效率和精度的数据采集系统,采用特定的标定方法对测斜探管进行综合标定。该标定系统采用VB、MATLAB、C等语言混合编程设计而成,具有实时可编程数据采集、实时曲线绘制、实时姿态测量显示、数据报表、历... 设计了一套可以提高随钻姿态测量效率和精度的数据采集系统,采用特定的标定方法对测斜探管进行综合标定。该标定系统采用VB、MATLAB、C等语言混合编程设计而成,具有实时可编程数据采集、实时曲线绘制、实时姿态测量显示、数据报表、历史数据回放等功能。具有标定姿态少、标定效率高等特点。研究分析大量的室内实验及现场试验,结果表明该系统具有精度高、稳定性好、易操作、功能全等特点,可以满足旋转导向钻井仪传感器标定需求。 展开更多

关键词 随钻测井 USB接口 数据采集系统 标定方法 VB

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下行通道中的学习矢量量化网络解码方法

11

作者 周静 程双元 +1 位作者 袁红芳 张磊 《石油钻探技术》 CAS 北大核心 2009年第4期23-27,共5页

介绍了振动下行通道样机的原理,针对振动下行通道样机采用常规解码方法无法解决尖峰干扰的问题,提出了学习矢量量化神经网络解码方法。该解码方法利用加速度传感器灵敏感应地面钻柱的操作状态来进行编码,利用近钻头DSP芯片中的学习矢量... 介绍了振动下行通道样机的原理,针对振动下行通道样机采用常规解码方法无法解决尖峰干扰的问题,提出了学习矢量量化神经网络解码方法。该解码方法利用加速度传感器灵敏感应地面钻柱的操作状态来进行编码,利用近钻头DSP芯片中的学习矢量量化神经网络解码方法进行解码,得到地面下传到井下的指令,以控制井下工具。设计了两种不同的学习矢量量化神经网络,并通过试验对比了两种网络的优缺点,对比结果表明,设计的第二种学习矢量量化神经网络不但能正确完成波形识别,而且能剔出尖峰,解决了尖峰干扰的问题。 展开更多

关键词 下行通道 信息传输 向量 神经网络 加速度换能器

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导向钻井中的BP神经网络解码方法

12

作者 谢海明 周静 《西安石油大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2009年第6期83-85,共3页

针对井下闭环旋转导向智能钻井系统中从地面到井下的下行信息传输通道问题,提出了BP神经网络解码方法.利用加速度传感器来敏感地面钻柱的运动,并通过钻柱的钻进或静止交错进行编码操作;利用近钻头DSP芯片中的BP神经网络解码算法得到地... 针对井下闭环旋转导向智能钻井系统中从地面到井下的下行信息传输通道问题,提出了BP神经网络解码方法.利用加速度传感器来敏感地面钻柱的运动,并通过钻柱的钻进或静止交错进行编码操作;利用近钻头DSP芯片中的BP神经网络解码算法得到地面下传的指令.设计了下井仪器,多次油田试验证实了解码方法的可行性. 展开更多

关键词 旋转导向钻井 信息传输 下行通道 BP神经网络

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