摘要：目前评价固井质量的声波测井方法均是在井内泥浆中辐射声波,再耦合到套管中激发套管波,这种测量方式在重泥浆或含气的井筒内应用时受到了限制.本文将电磁超声换能器引入到套管井中,无需井内介质的声耦合直接在套管中激发沿着套管轴向偏振、周向传播的准SH波.利用多物理场有限元仿真技术优化设计了磁盘阵列式的偏置磁场和跑道型线圈结构的电磁超声换能器,基于洛伦兹力机理实现了在铁磁材料的套管中激发和接收环向传播的准SH波的电磁超声转换技术.根据优化设计结构在实验室研制了电磁超声换能器,有限元模拟和实验室测量均观测到了沿套管环向传播的零阶及一阶准SH波.有限元模拟结果还显示在胶结良好的套管井中,准SH波一边沿着套管环向传播,一边向水泥环中辐射准SH波;在水泥和地层界面准SH波还会发生反射,再耦合到套管中被接收器接收到,通过对比硬地层和软地层两种套管井模型中接收的反射波信息,可观测到反射的准SH波相位相反,反射波和直达波的相位变化充分验证了准SH波的传播特征.

摘要：本文提出带集中式绕组可方便开合的新型探头设计,实现基于旋转电磁场涡流原理的管件外检测。通过COMSOL有限元模型研究了集中式绕组产生的旋转磁场特征及接收线圈参数对检测效果的影响,仿真结果表明集中式绕组可产生适于管件外壁缺陷检测的旋转电磁场,匝数较多、紧贴管道外壁并位于激励线圈端部的圆形线圈可更好地实现畸变信号拾取。构建了外穿式集中绕组激励旋转电磁场涡流无损检测系统,实现了对0.5 mm宽的周向与轴向裂纹检测,测试了系统对不同深度裂纹的识别能力,并利用位于管道外壁0到90°不同位置的裂纹验证了检测系统对裂纹周向定位能力,结果表明研发系统可进行任意方向裂纹的检测和周向定位,为连续管等管状构件的外检测提供一种新的方法。

摘要：水气交替(WAG)注入是改善气驱开发效果最经济有效的做法,水气交替注入段塞比(SSRWAG)是注气驱油开发设计的重要参数。但现有研究方法和结果在普遍性、个性化和效率方面仍有不足。以水气交替注入单周期为考察对象,从扩大注入气波及体积角度得到低渗透油藏水气段塞比下限;从保持低渗透油藏地层压力角度得到水气段塞比上限和水段塞连续注入时间上限;通过引入主流管突进系数概念,结合混相气驱油墙描述方法,根据达西定律推导出单WAG周期内气段塞连续注入时间上限;并给出水气段塞比约束下的气段塞连续注入时间;首次得到水气段塞比油藏工程计算数学模型。本文研究发现:水气段塞比合理区间受控于水和气的波及系数以及单WAG周期内水气段塞连续注入期间的注采比;一般低渗透油藏在油墙集中采出阶段中后期水、气段塞均需采用时间序列上的锥形段塞组合。研究成果对注气开发方案编制和气驱生产调整有重要指导作用。

摘要：该文设计研制了一种能耐20 MPa静水压的压电陶瓷圆管检波器。首先利用理论分析与有限元仿真相结合的方法,对压电检波器的谐振频率、接收灵敏度及耐压性能进行了分析计算与对比验证,进而研制样机,并采用密闭腔比较法和耦合腔互易法测试了样机在常压和20 MPa静水压下的接收灵敏度。结果表明,该压电陶瓷圆管检波器在常压条件下的低频接收灵敏度为(-201.9±0.5)dB,测试频段为1 Hz~2 kHz;在20 MPa加压条件下的低频接收灵敏度为(-197.7±0.4)dB,测试频段为20 Hz~1 kHz。该文研制的压电检波器满足目前海洋深部地震勘探的接收灵敏度及工作频段要求,对深水地震勘探仪器的研制具有重要意义。

摘要：地震数据中常存在强反射背景,例如灰质成分或因泥岩脱水等作用形成的高速层反射、煤系地层反射等,这些强反射屏蔽了储层的有效反射信息,使目的层反射较弱,影响了储层预测效果。为消除地震反射强能量对目的层反射特征的影响,通常采用以雷克子波作为基本原子的匹配追踪方法,由于雷克子波存在旁瓣,在去强反射同相轴时会对旁轴产生干扰。为此,提出一种基于Gauss子波的匹配追踪强反射屏蔽分离方法。Gauss子波没有旁瓣,而且具有控制参数少、能量集中的优点,在去强反射的同时不会对旁轴产生影响。该方法首先将Gauss子波作为基本原子建立动态子波库,其次利用层位信息获得强反射同相轴波峰波谷位置,然后依次对强反射同相轴的波峰波谷分别进行分解重构。通过设置残差阈值控制迭代次数,且每次重构时去除与地震强反射分量最大相关的分量,以达到消减强反射屏蔽的目的。设计了一维和二维强反射屏蔽模型验证了方法的适用性,理论模型和实际数据应用结果表明该方法能有效消减强反射屏蔽,突出强反射周围的弱反射信息,且分解后残余能量较少,不会对旁轴产生影响。

摘要：现代工业生产中出现越来越多具有大惯性、时变性、时滞性的复杂控制对象,传统控制算法已经不能满足其越来越高的控制要求.受启发于人体内血糖浓度的生理双向网络调控机制,提出一种智能协同控制器.该智能协同控制器包括主控制单元、辅控制单元、监控适应单元和协同控制单元四部分.在监控适应单元的监督控制和协同控制单元的协调控制下,主控制单元和辅控制单元分工协作,共同保证该智能协同控制器在不产生超调的前提下以较快的上升时间和调节时间达到控制系统的目标值.为检验该智能协同控制器的控制性能,选择工业乙醇生物反应器作为被控对象,对其生物反应温度进行控制仿真.实验结果表明:相比于普通BP神经网络控制器和模糊控制器,该智能协同控制器具有更好的动态性能、稳态性能及抗干扰能力.

摘要：共反射面元(Common Reflection Surface, CRS)叠加充分利用了菲涅耳带半径内的地震信息,在不降低分辨率的前提下最大程度地提高了信噪比,是低信噪比地震资料成像的有力手段。同时,CRS叠加考虑了地下反射层的倾角和局部曲率,具有更高的成像精度。常规的三维CRS叠加,多步依次求取的八参数精度较低,影响了最终叠加效果。为此,提出了一步法三维CRS叠加的实现策略。结合遗传算法快速搜索的优势和模拟退火算法的全局收敛特性,采用两种算法混合的多种群分层式并行寻优算法,即顶层采用遗传算法中的热槽法产生初始种群,中层执行并行的遗传迭代算法实现种群进化,底层采用模拟退火算法实现全局寻优。该CRS叠加方法及混合算法的设计方案明显降低了参数的优化成本并提高了精度。实际资料的测试验证了混合寻优一步法三维CRS叠加的实用性。

摘要：针对传统老化检测技术在工业现场橡胶老化检测中作业成本高、适应性差等问题,设计了一种适用于现场环境的便携式橡胶老化检测系统。系统以CH32V103微控制器为核心,采用叉指电极共面电容传感器检测材料老化状态,检测数据实时显示、本地存储,可导出CSV数据文件并通过蓝牙无线传输。测试结果表明,本系统可有效评估乙丙橡胶材料老化程度,具有良好的应用前景。