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《华中科技大学》 2007年
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基于超声测距技术水力深穿透检测系统的研究

黎明  
【摘要】: 水力深穿透射孔技术是一种利用高压水射流在地层中钻孔,从而实现井筒与地层间有效连通,达到油气生产井增产的新技术。该技术在国内各油田的试验、试用越来越广泛。水力深穿透射孔系统的在线检测,能真实有效反映水力深穿透射孔机的工作状况和性能,对推进国内自主研究水力深穿透射孔技术具有深远意义。 本文首先对目前应用最广泛的三类检测方法进行比较分析,确定采用检测结果更为精确,检测方式更为灵活的位移跟踪检测法。接着以位移跟踪检测法对水力深穿透孔深检测系统进行研究。对比分析光电传感检测,磁敏传感检测和超声传感检测这几类方式,深入探讨超声传感检测方案的可行性,并规划了多种实现和安装方案。进一步对比分析单探头和双探头,内置式和外置式多种超声换能器安装方式,提出了可靠性较高的校正具安装模式的检测方案,为超声传感检测的误差分析奠定了基础。论文还分析了超声波在空气介质和液压油介质中传播两种情况,并推导出相应的声速修正公式。研究了如何提高信噪比,以及接收波的触发前沿与测时精度的关系等问题,最后重点对超声波传感器的温度和湿度补偿问题进行探讨,建立了基于Elman反馈神经网络的模型,保证了系统的整体检测精度。 论文最后从硬件和软件两方面阐述了超声传感检测仪的实现方法。介绍了一套以89C51单片机系统为基础,以SB5227超声测距集成电路为中心的硬件系统。并在单片机开发平台WAVE6000下编写了相应的控制程序,同时利用VB6.0编制了一个可视化的数据处理软件,可提供简洁明了、图文并茂的检测结果,使用户能直观的判断工具的井下作业状况。通过试验初步验证,本文的研究成果应用效果良好,为水力深穿透射孔设备的工作稳定性分析提供一个真实有效的评价。
【学位授予单位】:华中科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:TB517

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