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研发单位:黑龙江大学  发布时间:2016-04-23 14:20:51   更新时间:2016-04-23 14:20:51

成果简介: 本课题旨在利用具有自主知识产权的重构-等效啁啾光纤光栅有源检波技术,设计制作了双弹性曲片结构,套筒开孔式结构的光纤光栅检波器探头结构,实现具有高灵敏度、大动态范围、抗干扰能力强、工作稳定可靠、信号传输距离远等特点的地震检波器的研究。并实现了基于等效啁啾光纤光栅技术和先进的光纤光栅传感信号解调技术,研究新型有源光纤布拉格光栅地震波换能机理,完成有源重构-等效啁啾光纤光栅地震检波器新型结构的设计。完成静态和准动态试验。新型光纤地震检波器实现了在5-5KHz范围内具有响应,通过干涉解调仪,理论上裸光纤光栅激光器的声压灵敏度为-175.4dB(参考值1rad/μPa)。封装后声压灵敏度达到了-135dB(参考值1rad/uPa)。在20-1600Hz的频率范围内灵敏度频率响应起伏不高于+/-1.5dB,地震检波器的垂直指向性和水平指向性均为园堆成,在1KHz频点等效自噪声声压不大于50dB,动态范围超过120.4dB。
 

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研发单位:西安荣森电子有限责任公司  发布时间:2016-04-23 14:20:51   更新时间:2016-04-23 14:20:51

成果简介: 油井中一般情况是油气水混合流体在套管内流动。当利用雷达电磁波信号测量油井中的流体时,套管是良好界面而束缚和引导电磁波的传播与反射。井内流体是有耗媒质,从而导致电磁波的幅度衰减和相位偏移。因此,油井中的电磁波物理特性是由套管和流体共同决定的。油井套管构成的物理模型,可以传播横电波(TE波)和横磁波(TH波)。仔细分析TE波和TH波的传播特性,可以考虑它们的传播系数γ。γ=(K2c-ω2με+jωμб )0.5 =ε1+jε1 (1) 式 (1)中,ω是激励信号的角频率;μ、б、ε分别为套管内媒质的磁导率、电导率和介电常数;Kc为截止波数,与套管的截面尺寸和波形有关。传播常数γ的实部和虚部都具有不同的物理意义,α和β分别称为衰件常数和相位常数,分别代表雷达波径向单位长度的幅度衰减和相位偏移,j是虚数单位。假设管内媒质为不导电的理想介质(б=0),由式(1)可以知道:ω2με>K2c时,γ为纯虚数,此时电磁波无幅度衰减,只有相位移动,沿轴向呈正玄型波动变化;而当ω2με<K2c时,γ为实数,此时电磁波无相位变化,只有沿轴向指数衰减,该状态称为波导的截止状态,Kc对应的频率为截止频率。实际上油井内的流体一般具有导电性,此时媒质的传播常数不再是实数,而是复数。同样由 (1)式可知,无论频率使ω2με与K2c的相对大小如何变化,导波的传播常数γ均为一复数。它表明电磁波沿径向既具有幅度衰减,又具有波动性质。 而雷达(Radar)技术是近年来应用于浅层地质构造、岩性检测的一项新技术,其特点是快速、无损、连续检测,并以DSP实时处理地下介质的无物理特性,使探测结果一目了然,分析、判读直观方便而且探测精度、样点密、工作效率高而倍受一些行业的关注,其应用领域不断扩展。雷达测井方法是一种用于确定地下介质分布的广谱电磁波技术。利用一对雷达天线向地下发射载波调制电磁脉冲,同时由该天线接收由套管介质界面反射的回波,利用电磁波在介质中传播时,其路径、电磁场强度与波形将随所通过介质的电性质(如复介电常数Er)及几何形态的变化差异,根据接收到的回波旅行相位时间、幅度和波形等信息,来探测地下介质的物理参数和三相流成份。其工作原理如式(2)。理论研究与实验室模拟试验证明,雷达波在物体或介质中的传播速度v与介质的相对介电常数Er有如下关系 式中:c为真空中的电磁波传播速度c=0.3m/ns)(2)而对油管内的流体来说,水是引起介电常数差异的主要因素。介质的介电常数(Er)不仅与介质本身的性质有关,而且与介质中含水率Yw有如下关系:Yw=[Er+φ(Eo-Emr)-Em]/ (Ewr-Eo)(3) 式(3)中:Emr为介质中相对介电常数;Ewr为水的相对介电常数(Ewr=81);Eo为空气相对介电常数(Eo =1);φ为介质的总孔隙度。介质中含水率Yw的较小变化会引起介质Er值的较大变化,介质中含水率增加,Er值也会增大,而电磁波在介质中的传播速度则会降低。据波动理论,波速v、波长λ、频率f三者的关系为λ=v/f当雷达发射电磁波频率一定时,随电磁波在介质中的传播速度的增加,雷达所接收到的反射波波长加大,反之,电磁波在介质中的传播波速度降低时,反射波波长变小。利用雷达波对水“敏感” 这一特性,通过公式(4)和(5)利用DSP技术就可以完成原油持水率的时实动态监测和计量。微波测量探头应由一对微波天线组成。测量时居中置于油井套管的轴线上,由井口通过电缆提供电源。一定频率的两种微波信号分别供给两只发射/接受天线形成激励电流,激发出已调制的脉冲的电磁波,而圆套管能够束缚电磁波不向管外传播,在管内形成的电磁场会使两个接收线圈内产生诱导电压;两个接收线圈有一定间距,各自产生的电压幅度和相位均不相同,幅度衰减和相位偏移大小与两个接收线圈之间流体介质的电特性有关,接收到的信号通过电缆传输到地面,经过处理得到幅度差和相位差,作为测量记录信息,以供进一步解释求取测量深度处流体的电性参数以及持水率。锁相(PLL)和自动电平控制(ALC)技术来构成微波频段的信号发射器部分,而且接收部分是采用了超外差模式。整个系统由收发两部分模块组成,其核新部件是将关键部分的电路部件(收发鉴相、鉴幅器)作为一个可替换的模块形式嵌入在整个收发模块中,而矢量参数的相位和幅度测量精度也由这些部件所决定。天线(收发)采用透射原理,将收发天线分置在被测介质的两侧,构成信号的分离装置(DUT)。信号处理;采用高速高精度的信号处理器,同时采集矢量模块的相位和幅度信息以及介质的温度和厚度参数,作为水分测量换算的依据,同时能完成对发射部分的频率及输出功率的调整和接收部分的前置预选器的设置。如果需要二次仪表显示,键盘操作及远传也可以通过该处理器实现。利用柔性制造技术(FMS),一次性加工成型,以期突破井下环境制约和被测介质干扰的技术瓶颈。利用DSP技术独立完成与持水率相关的频率和相位的检测,不易受环境、压力、温度等影响。实现了原油持水率和高频电磁波相位和频率的同步检测控制,利用遥传技术进行地面和井下的信号传输控制。
 

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研发单位:西安工业大学  发布时间:2016-04-23 14:20:51   更新时间:2016-04-23 14:20:51

成果简介: 针对国内常规的数控测井系统体积庞大、价格昂贵,不适于海洋石油的测井作业等缺点。研制了一种基于主从DSP的便携数控测井系统。该系统采用一种基于主从DSP的便携数控测井系统,系统内部采用主从式DSP架构,充分利用了DSP的高速数据处理能力,构建了一个高速的数据处理平台,满足了测井信号实时处理的要求。系统内部主从DSP的数据通信则以高速、可靠、稳定的CAN总线为传输方式,而与PC机的外部数据通信则采用RS232或USB接口方式,从而明显改善了常规测井系统的数据传输瓶颈。同时在便携数控测井系统上位机监控软件设计过程融入了多种先进软件开发技术,满足了测井过程当中上位机监控软件的数据处理要求,明显改善了系统的实时性,提高了数据的可读性,使便携数控测井系统具有较大的可扩展性。可与常规的井下仪器进行挂接,完成相应的测井任务,可方便对车载数控测井系统进行升级换代,同时也可满足海上测井作业的需要。 1、测井信号的预处理 井下仪器通过传感器将包含原始地层信息的数据,通常是采用脉冲信号、模拟信号或编码信号的形式发送,经过数千米的电缆传输过程中,信号必然被衰减和窜扰从而产生幅度和相位的畸变。系统必须要在传输通道的接收端进行信号的预处理,根据测井信号的类型,对相应通道的信号进行滤波、放大、A/D转换、整形和鉴别处理。然后对接收到的测井信号进行信号分离,使模拟信号、脉冲信号及编码信号沿不同的传输通道送给数据处理模块。 2、井下仪器的数据采集控制 在测井过程当中,井下待测的参数种类繁多,如深度、温度、压力、自然伽马、接箍磁定位等,那么与其对应的井下测量仪器也有许多种类,如多臂井径仪、七参数测井仪、多参数组合测井仪等。不同的测井仪其数据采集的采样速率、采样控制方式、上传的数据格式等均不相同,这就要求便携数控测井系统能根据测井仪器的使用选择数据采集控制等。 3、主从式DSP处理架构 便携式数控测井系统采用主从式DSP处理架构,对各类测井信号分而治之的控制处理,有效降低了模拟信号与数字信号相互干扰,同时提高了整个测井系统的实时性和可靠性。 4、实时数据采集和分析 在生产测井过程当中,数控测井系统必须对预处理后的信号进行实时采集和分析处理,并将处理后的结果由数据通信模块上传给PC机,最后由上位机的监控软件绘制出随深度变化的测井曲线。虽然该部分记录的是测井的原始数据,但是为了在测井现场迅速地做出测井信息的分析,也要具有一定的数据处理能力,如深度平差、褶积、相关分析、环境校正、能谱分析、滤波选择等,同时包括对各种测井信号的自适应处理技术。 5、高可靠性的数据通信 便携式数控测井系统充分利用DSP内部的CAN控制器,采用CAN2.0B协议作为各个不同接口板之间的数据通信总线,它在保证高通信速率的基础之上,增强了系统内部数据通信的可靠性和稳定性。 6、监控软件设计标准化和模块化 根据软件工程设计要求,对便携数控测井系统软件的进行了需求分析,按照软件设计标准化和模块化,采用多种先进软件开发技术实现了实时测井的自检和调试功能、测井历史数据的回放功能、实时显示、实时打印、实时测井功能、多种测井数据格式存储和转换等功能,使系统监控具有较高的兼容性和可扩展性。 主要技术指标 供电电压:交流220V±10% 输出直流电压:0~300VDC 输出直流电流:0~1A±5% 最大测井深度:9999.9米 深度测量的精度误差:≤5% 最大测井速度:3200米/小时 深度采样间隔(米):0.00625、0.0125、0.025、0.05、0.1 数据传输误码率:≤0.5‰
 

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研发单位:三原石油钻头厂  发布时间:2015-10-31 14:20:51   更新时间:2015-10-31 14:20:51

成果简介: 本项目产品主要应用于石油天然气的勘探钻井工程,是钻井工程必备的破碎岩石工具。本项目同时也广泛适用于地热、煤层气、超低渗等深井钻探工程。 该项目产品主要创新点: 1、采用硬质合金胎体烧结和钢体刀翼组合的方式,率先将金刚石复合片应用于气举反循环连续取岩芯钻头领域; 2、对钻头的取芯内腔进行了表面硬质合金烧结强化,解决了国内外同类型钻头内腔易磨损的问题,大幅度提高了钻头的使用寿命; 3、采用三维激光立体快速成型技术和硅橡胶阴模陶瓷阳模成型技术,缩短了生产周期,提高了钻头的加工精度,保证了质量。 项目产品工艺设计具有独创性,整体设计制造技术处于国际先进水平。经川庆钻探工程有限公司长庆钻井总公司40599钻井队、中煤第三建设(集团)有限责任公司等使用安全可靠、机械钻速高,使用效果优良。通过以上钻头设计新技术和钻头制造新工艺生产出高品质反循环钻头,将为国内油气田及各种资源勘探提供最有效的钻探工具保障。
 

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研发单位:陕西金刚石油机械有限公司  发布时间:2015-10-31 14:20:51   更新时间:2015-10-31 14:20:51

成果简介: 本项目产品主要应用于石油天然气的勘探钻井工程,是钻井工程必备的破碎岩石工具。本项目同时也广泛适用于煤层气、超低渗等钻探工程。 PDC复合片单牙轮钻头直径:118mm;连接螺纹:2 7/8REG 紧密距:15.875mm;钻头工作面切削齿无损伤,钎焊焊缝无裂纹、夹渣、气孔等缺陷;钻头工作端面对连接螺及轴心孔垂直度:0.03mm;钻头保径面对连接螺纹轴心线的同轴度0.02mm;流道系统密封性能:10Mpa,压力清水稳压5min无渗漏。 该项目的创新点如下: 1、采用PDC(人造聚晶金刚石)片镶嵌于硬质合金基体的齿结构,取代表面烧结有PDC涂层的复合齿和硬质合金齿,实现PDC钻头与单牙轮钻头一体化; 2、采用喷射式全浮动滑动轴承和双○型圈与一个金属环的组合密封结构,实现两个○型圈分别交替密封轮槽径和环外径及环内径和轴槽径的旋转径向组合密封,提高了钻头中轴承的使用寿命; 3、采用主体上下两级大直径的PDC复合片主动切削保径齿,加强了钻头的保径作用和抗回旋功能,提高了钻头工作稳定性。 该项目研制的产品综合性能优于国内外同类产品,该种钻头填补了国内空白,整体技术达到国际先进水平。经渤海钻探工程有限公司长庆石油工程事业部、中原油田钻井二公司等使用产品工作可靠,钻探效率高,经济与社会效益显著。能很好的满足当今勘探业深井作业和怏速生产的需求。
 

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研发单位:西安威盛电子仪器有限公司  发布时间:2015-10-31 14:20:51   更新时间:2015-10-31 14:20:51

成果简介: 一、 项目基本情况: 本项目由西安威盛电子仪器有限公司提出并独立完成产品样机开发,自2007年12月进入产品产业化阶段,同期得到省科技厅重大产业化专项资金支持,现产业化工作进度良好,项目资金按期到位。预计本项目可以提前完成项目结题。 二、 项目指标完成情况: 2007年1月至2007年12月,共完成本产品销售额为581万元(不含税),交税总额为:100.59万元,利润为129.64万元,至目前阶段已创造8个工作岗位。 三、本项目由政府专项资金给与扶持,针对中小型企业来说,已有好的项目,再有政府的大力支持,企业可以把全部的精力都放在产品的研发、改进、产业化工作上,更好、更快地完成项目进度,为社会、企业创造出良好效益。
 

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研发单位:河南省煤田地质局四队  发布时间:2015-10-31 14:20:51   更新时间:2015-10-31 14:20:51

成果简介: 随着河南省国民经济的迅猛发展,对能源的需求越来越大,由于长期大规模开发,目前我省浅部煤炭资源已所剩无几,绝大部分老煤矿急需寻找接替资源,为保证我省煤炭资源储量满足经济高速发展的需求,省国土资源厅加大了煤炭资源的勘探深度和范围。随着煤层埋藏深度的增加、钻探深度越来越大,待勘查地区的地质条件越来越复杂,施工效率越来越低、施工成本越来越高、勘探风险也随之增加,对钻机、钻具、钻进工艺和泥浆护壁技术提出了新的、更高的要求。然而当前国内煤田地质钻探装备和工艺技术明显落后,主要表现在设备能力不足、工艺技术落后等方面,这种局面严重制约了我省深部煤炭资源勘探开发的步伐。研究新的钻探机具和工艺方法,是解决当前深孔、复杂地层钻进问题的必然选择,经过广泛调研和论证,认为采用空气潜孔锤反循环钻进技术是解决问题的有效途径。 近年来,空气潜孔锤反循环钻进技术在地质勘探领域中得到初步应用,取得的成果令人振奋,被誉为继金刚石钻进技术之后又一项新兴的、适用范围较广的钻探工艺技术。与常规钻进方法相比,其钻进效率高,施工成本低,钻孔质量好,但由于受设备、钻具、工艺等条件的制约,目前国内空气潜孔锤反循环钻进最大钻探深度在300米左右。 河南省中西部地区煤系地层上部金斗山砂岩和平顶山砂岩较发育,部分地区埋深在600m左右,现有常规的煤田地质钻探机具和钻进方法无法实现快速钻进,必须采用空气潜孔锤反循环钻进技术。因此,迫切需要对煤田地质勘探深部空气潜孔锤反循环钻进技术展开专项研究,以提高深部、复杂地层钻进效率,降低钻探成本,加快深部资源勘查开发步伐。 项目研究主要任务是: ①选配并改造升级适合河南煤田地质深部空气潜孔锤反循环钻进用钻机及配套设备、机具; ②研究并优化满足深部反循环钻进需求的高强度、高可靠性双壁钻杆; ③选配能实现深部反循环钻进的空气潜孔锤; ④研制新的适岩钻头。
 

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研发单位:中国石油集团渤海钻探工程有限公司第一录井分公司  发布时间:2015-10-31 14:20:51   更新时间:2015-10-31 14:20:51

成果简介: 科技成果的创新程度 1.综合录井仪软件具有多语言、多单位制; 2.综合录井仪软件具有部分远程控制功能; 3.综合录井仪使用无线传感器技术; 4.综合录井仪可选择不同类型快速色谱仪(FID、(?TCD))。 自2010年1月立项以来,项目组通过努力,成功研制开发了DML-Ⅱ德玛综合录井仪,目前已累计生产制造19台仪器,其中销售8台,第一录井公司自用11台。截止2011年12月,在大港油区36口的现场录井技术服务。该仪器能高效、安全、准确及时发现油气层,并对钻井作业现场及时预报工程异常,有效减少钻井现场工程事故。软硬件应用效果良好,仪器整体在环境上,经受住了高温、高湿的考验,抗雷击、抗干扰、故障率低的优越性得到很好的展现,应用效果良好,市场前景广泛。
 

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研发单位:中国石油集团渤海钻探工程有限公司测井分公司  发布时间:2015-10-31 14:20:51   更新时间:2015-10-31 14:20:51

成果简介: 无电缆存储式测井是将测井仪器安装在钻具水眼内以下钻的速度下井,仪器下至井底时,被泵出至裸眼井中,在起钻具的同时完成测井信息的采集并存储于仪器中,当仪器达到地面取出后,下载测井采集数据的一种新型测井技术,可以替代传统湿接头对接的钻具输送测井,是对随钻测井的一种经济有效的补充。该系统所测地质条件不仅有砂泥岩,碳酸盐还有火成岩。所测井况有浅造斜大位移井、大斜度井、油气活跃井、小井场井、复杂井况井等各种不同复杂工程条件下的井。分析所测各井情况,测井成功率大于98%。无电缆存储式测井在以下指标:最浅造斜100m,最大斜度91°;最大水垂比2.44;最大水平位移3799m;最高井温167℃;井深最深7054m 。 6项指标创造了无电缆存储式测井新的指标。通过与湿接头对接钻杆输送电缆测井方式进行对比,平均每口井节约20小时,测井时效提高42.7%。该系统是在超常水平段的水平井、浅造斜大位移井、需及时进行井下压力控制井、井眼严重垮塌扩径/严重缩径及常规电缆测井严重遇阻遇卡的恶劣井眼条件下进行最快速、最安全、最经济的测井利器。尤其适用于滩海端岛测井、海上平台测井、大斜度井测井、复杂井测井。
 

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