油井动液面检测信号处理技术与应用研究.pdf

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1、分类号TN911.72学号151030162密级全日制学术型硕士学位论文题目油井动液面检测信号处理技术与应用研究作者姓名关静导师姓名、职称张乃禄教授学科(专业领域)名称信号与信息处理提交论文日期2018年5月28日学位论文创新性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果；也不包含为获得西安石油大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。申请学位论文与资料若有不实之处，本人承

2、担一切相关责任。论文作者签名：____________日期：____________学位论文使用授权的说明本人完全了解西安石油大学有关保留和使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属西安石油大学。学校享有以任何方法发表、复制、公开阅览、借阅以及申请专利等权利。本人离校后发表或使用学位论文或与该论文直接相关的学术论文或成果时，署名单位仍然为西安石油大学。论文作者签名：__________日期：__________导师签名：__________日期：__________·注：如本论文涉密，请在使用授权的说明中指出（含解密年限）I中文摘要论文题目：油井动液面检测信号处

3、理技术与应用研究专业：信号与信息处理硕士生：关静（签名）导师：张乃禄（签名）摘要油井动液面深度是油田生产与管理的重要数据，油井动液面检测是利用声波在油井套管环空中传播，通过接箍与液面的声波反射原理来检测动液面。在实际油井动液面检测中，声波与回波信号受油井环境噪声影响，检测信号特征难以辨别，导致计算结果误差大。研究油井动液面检测信号降噪处理、特征值提取以及动液面深度计算，对提高油井动液面检测准确性具有重要意义。论文以油井动液面检测信号为研究对象，根据实际油井动液面检测与检测信号特点，搭建动液面检测模拟油井，对回波信号进行采集，进行检测信号特性分析，确定动液面检测信号处理需求。硬件上，以STM

4、32单片机为核心设计了油井动液面检测信号采集电路，对信号进行滤波处理、A/D模数转换、RS-485数据发送；软件上，运用窗函数法设计的FIR数字滤波器对信号进行降噪处理，使用FFT变换和小波变换对接箍信号与液面信号进行特征值提取，利用提取的特征值进行声速与动液面计算，并设计油井动液面检测信号处理界面进行结果显示。对动液面检测模拟油井的信号进行处理，分析其处理效果与误差，并对处理结果进行修正，最后应用在实际油井中，验证油井动液面检测信号处理技术的可行性。实际应用结果表明，油井动液面检测信号处理技术实现了检测信号的降噪、特征值提取、动液面深度计算，经降噪处理后的信号波形平滑，检测信号特征更易提

5、取，使油井动液面的计算误差小于1.00%。该研究对油井动液面精确计算具有一定的推广价值。关键词：油井动液面，检测信号，FIR数字滤波器，FFT，小波变换论文类型：应用研究II英文摘要Subject：ResearchonprocessingtechnologyandapplicationofdetectionsignalforoilwelldynamicliquidlevelSpeciality：Signal&InformationProcessingName：GuanJing（Signature）Instructor：ZhangNailu（Signature）ABSTRACTThedept

6、hofoilwelldynamicliquidlevelisanimportantdataduringoilfieldproductionandmanagement.Theoilwelldynamicleveldetectionusessoundwavetopropagatecasingannulus,andthedynamicliquidlevelisdetectedthroughthesoundwavereflectionprincipleofcouplingandliquidlevel.Intheactualoilwelldynamicleveldetection,thesoundw

7、aveandechosignalareaffectedbytheoilwellenvironmentalnoise,andthecharacteristicsofthedetectionsignalaredifficulttodistinguish,resultinginalargeerrorinthecalculationresult.Itisofgreatsignificancetoimprovethedetecti