瞬变电磁法救援井井下探测与定位系统研究.pdf

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1、分类号TM937学号152030373密级全日制专业学位硕士学位论文题目瞬变电磁法救援井井下探测与定位系统研究作者姓名张生林导师姓名、职称党瑞荣教授学科(专业)名称电子与通信工程提交论文日期2018年5月30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

2、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：___

3、_______·注：如本论文涉密，请在使用授权的说明中指出（含解密年限等）。I中文摘要论文题目：瞬变电磁法救援井井下探测与定位系统研究专业：电子与通信工程硕士生：张生林(签名)导师：党瑞荣(签名)摘要近些年来，在钻井过程中出现石油泄漏、井喷的现象时有发生。当出现重大石油事故时，给自然生态环境带来了不可磨灭的负面影响。因此当事故发生时，能够及时准确的定位到事故井的具体方位，成为了当前扼制事故井急需攻破的难题。本文结合国内外相关技术发展情况，分析相关理论，确立了将瞬变电磁探测技术应用于救援井的探测与定位之中。本文提出的救援方案是：采用主

4、动探测技术，将瞬变电磁探测技术与磁通门传感器、重力加速度传感器相结合，达到探测事故井位置信息的目的。根据上述方案，本文首先结合瞬变电磁理论建立X、Y、Z不同方向的三分量模型，依据麦克斯韦方程推导出响应信号与救援井电磁参数之间的相互关系，并通过有限元软件仿真出救援井井下激励信号与事故井套管响应之间的磁通密度变化关系；在此基础上，推导出所测瞬变电磁响应信号反演出事故井距离方位信息，为救援井瞬变电磁法提供可靠理论依据。根据上述理论研究，设计并研制了救援井瞬变电磁探测系统样机。在远距离探测中，通过瞬变电磁模块探测并分析事故井信息；在近距离探

5、测中，采用磁通门传感器与重力加速度传感器相结合对事故井进行探测；测得数据通过高精度模数转换芯片转化后通过遥传电路上传至井上信号处理电路，处理后的数据通过上位机显示界面进行直观显示。针对设计出的系统，开展了大量的室外模拟试验以及现场试验，实验证明：通过测得瞬变电磁响应信号能够直观的显示出事故井套管的位置信息，证明了本文中提出的将瞬变电磁理论应用于救援井中的探测，能够实现对事故井位置信息的定位。现场模拟井群的试验验证了系统样机的可行性，为救援井的定位探测提供了可靠的技术指导。关键词：救援井瞬变电磁定位电磁探测论文类型：应用研究（本文得到

6、了国家自然科学基金项目“基于线源的井间剩余油探测理论和方法”的资助，项目编号41174160）II英文摘要Subject：ResearchonDownholeDetectionandPositioningSystemofTransientElectromagneticRescueWellsSpeciality：ElectronicsandCommunicationEngineeringName：ZhangShenglin(signature)Instructor：DangRuirong(signature)ABSTRACTInrec

7、entyears,oilspillsandblowoutshaveoccurredinthedrillingprocess.Whenamajoroilaccidentoccurs,itbringsanindeliblenegativeimpactonthenaturalecologicalenvironment.Therefore,whenanaccidentoccurs,thespecificorientationoftheaccidentwellcanbeaccuratelyandtimelypositioned,whichbe

8、comesaproblemthatisurgentlyneededtocracktheaccidentwell.Thisarticlecombinesthedevelopmentofrelatedtechnologiesathomea