石油钻井中钻井液连续波信号处理方法研究

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1、硕士学位论文石油钻井中钻井液连续波信号处理方法研究RESEARCHONSIGNALPROCESSINGMETHODOFDRILLINGFLUIDCONTINUOUSWAVEINOILDRILLING吴金勇哈尔滨工业大学2012年7月国内图书分类号：TP391.9学校代码：10213 UDC：621.3密级：公开工程硕士学位论文石油钻井中钻井液连续波信号处理方法研究硕士研究生：吴金勇导师：林玉荣副教授申请学位：全日制工程硕士学科：控制科学与工程所在单位：航天学院答辩日期：2012年7月授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex:TP391.9UDC:621.3Dissertati

2、onfortheMasterDegreeinEngineeringRESEARCHONSIGNALPROCESSINGMETHODOFDRILLINGFLUIDCONTINUOUSWAVEINOILDRILLINGCandidate：WuJinyongSupervisor：AssociateProf.LinYurongAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：ControlScienceandEngineeringAffiliation：SchoolofAstronauticsDateofDefence：July,2012De

3、gree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工程硕士学位论文摘要随钻测量系统中，钻井液正脉冲技术较为成熟，工程应用广泛，但数据传输速率较低，严重影响生产效率，而连续压力波传输速率快，抗干扰能力强，目前国内仍处于理论研究阶段。本课题在MATLAB仿真环境下，结合井场实测正脉冲数据，对连续压力波信号处理方法进行了研究，重点对井口剩余信号的去噪方法进行了研究，并提出了基于平稳小波和经验模态分解的联合去噪方案。本文主要的研究工作有：首先，建立井口连续波信号的数学模型。了解石油钻井中随钻测量系统的相关背景知识，主要包括钻井液

4、传输方式，正脉冲和连续压力波传输方式的特点及发展现状。通过分析井场实测数据，分析正脉冲的特点，找出其中的噪声成分，结合连续波信号的产生和传输过程，建立井口连续波信号的数学模型。然后，设计井口连续波的整体处理方案。基于建立的井口连续波的数学模型，确定连续波的编码调制方式。在MATLAB环境下设置仿真参数，生成井口连续波信号。根据其中混有的不同的噪声成分，分别选用不同的方法进行相应的去噪处理。最后对重构信号解码，提取有用信息。最后，重点研究衰减连续波中去除高斯白噪声的方法。利用经验模态分解对信号进行处理，分析端点效应问题并确定抑制端点效应的有效方法，并分析经验模态分解的去噪特点。在此基础上，提出了

5、基于平稳小波和经验模态分解的联合去噪方案，设计联合方案的思想和实现过程。在实现过程中，需要确定平稳小波阈值去噪中的相关参数，包括选用的小波基、分解层数、小波阈值和阈值函数。然后将该联合方案与平稳小波去噪进行对比测试，验证联合方案的去噪优越性。关键词：随钻测量；连续压力波；平稳小波；经验模态分解-I-哈尔滨工业大学工程硕士学位论文AbstractIntheMeasurementWhileDrillingsystem，thedatatransferrateofdrillingfluidpositivepulseisverylow，whichaffectstheproductiveeffencyse

6、riously；whilethecontionuouspressurewavehasabilityofhigherdatatransferrateandstrongeranti-jamming.ThispaperdoestheresearchworkofcontionuouspressurewaveinthesimulationenvironmentofMATLAB，andestablishesthemathematicalmodelofcontionuouswavethroughanalyzingthetransmissioncharacteristicsandnoisecontributi

7、onofobserveddata，andpresentsade-noisingscheme.Theresearchworkasfollows：Firstly，themathematicalmodelofacquiredcontionuouswaveisestablished.MakeastudyofthebackgroundknowledgeofMeasurementWhileDrillingsy