摘要：为了满足石油勘探过程钻井液中甲烷气体同步检测分析的需要,实现甲烷气体随钻检测的目标,本文设计了一种可集成于钻具内的随钻检测用微型红外甲烷气体传感器。首先利用Hitran数据库对甲烷气体的红外吸收峰进行了对比分析,确定了探测器滤光片的中心波长;然后利用光学仿真软件TacePro对腔体内的光线传播方向进行了光线追迹分析,并对到达探测器2个接收面的光强分布进行了模拟分析,确定了光学腔体设计的合理性,随后根据红外气体传感器的工作原理设计了相应的工作电路。测试结果表明该传感器对甲烷气体的检测精度在常温下优于0.5%F.S.,在120℃下优于0.8%F.S.;常温下实现了对甲烷饱和水溶液中脱出的微量甲烷气体的检测,可以满足甲烷气体随钻检测的需要,在石油钻井行业的随钻检气体测领域具有广阔的应用前景。

摘要：通过自主研发设计的非开挖随钻检测系统,采集非开挖钻进参数,进行非开挖钻进实时地层岩性识别,为非开挖施工提供安全信息保证。针对非开挖工程工勘资料缺乏,掘进地层岩性难以判断的问题,提出了一种基于非开挖随钻检测系统实时采集数据,利用随机森林算法建立地层识别模型,通过模型去识别未知地层,并将识别结果可视化展示。通过非开挖随钻检测系统在工程现场的实际应用,获得了包括钻速、扭矩、转速、拉力、泵压、泵量等钻进敏感参数作为训练样本,利用随机森林算法对采集的钻进参数进行训练,构造决策树与随机森林,对钻进参数进行分类,建立了以典型非开挖地层岩性分类为目标的分类模型,分别确定了杂填土、黏土、粉细砂、砾石和淤泥的地层分类标签。进一步,基于机器学习的分类结果,利用PCA主成分分析将地层识别特征降维至三维,实现了地层岩性识别结果的三维展示。将预测模型应用于实际工程,以验证其有效性。结果表明,该方法能在非开挖实时钻进条件下快速识别钻进地层,识别正确率高达92%。该研究成果通过采集导向随钻参数,识别非开挖掘进段地层岩性,为非开挖扩孔阶段钻具选型、泥浆设计等提供了重要信息。

摘要：地层孔隙压力随钻检测装置包括壳体、压力采集装置和数据采集传输装置三部分,且具有体积小、可靠性高的优点。

摘要：天然气水合物作为一种储量丰富的清洁能源,具有极高的开发价值和能源战略意义。为了研究固态流化开采中原位天然气水合物开采环境和开采过程中多相流的流动特性以及多相流中颗粒粒径等参数,设计了一套基于图像技术的随钻检测工具。在模拟的天然气水合物开采环境下,验证了装置的强度、耐压性、密封性以及成像的可见性;对比了平均背景、采集背景两种背景处理方式的处理效果;并通过背景扣除、中值滤波、阈值基剪切、Canny处理、形态学处理等图像处理技术从流动图像中提取了颗粒的粒度分布。结果表明:①该工具满足随钻强度、耐压性、密封性要求,颗粒成像具有良好的可见性;②平均背景处理效果优于采集背景处理效果,具有良好的背景扣除效果;③粒度检测分布与实验取样结果大体一致,证明了装置粒度检测的可行性。

摘要：结合超深井底参数的测试环境和测试重要性的分析 ,对井底参数随钻测试技术进行了探讨 ,而且通过对 314 0型加速度计的特性研究 ,提出了一种测试钻孔顶角的新方法。在实验基础上 ,进行了仪器的原理、结构和软硬件设计 ,研制了一种孔内顶角、温度、压力的多参数检测装置 ,并运用微分解析方法分析了仪器的顶角测试误差。工程现场实验表明 。