一、超声波测井的井下数据采集与传输系统的实现（论文文献综述）
王港[1]（2021）在《环形瞬变电磁阵列套管损伤成像检测技术研究》文中研究指明瞬变电磁法因其宽频谱、涡流扩散、易实现等特点已被广泛应用于油气资源勘探领域。随着油气开发工作的不断深入,高精度的井下瞬变电磁探测已经成为油气井套管损伤检测的关键技术之一。针对这一问题,本文提出了基于隧道式磁阻（TMR）传感器的环形瞬变电磁阵列成像探测系统,重点研究多通道传感器结构设计、电路优化以及成像软件设计等问题。本文首先介绍了瞬变电磁井下探测的基本原理,针对油气井井下高分辨率检测问题,研究了偏心探头的瞬变电磁响应,并分析了基于偏心阵列的瞬变电磁法成像探测系统。为了提高套管损伤方位探测周向分辨率,利用TMR磁场传感器体积小、精度高的特点,将对Z轴敏感的TMR阵列传感器沿发射探头周向排列,形成环形阵列,每一个TMR传感器对应不同的检测扇区,在保证磁场检测高灵敏度、高准确度的基础上,还可以获得更高的周向检测性能。在此基础上,设计了基于TMR传感器的环形阵列检测系统结构,并优化设计了井下环形瞬变电磁阵列的供电电路、激励电路、多通道扫描采集电路以及单芯电缆数据传输电路等模块。此外,针对环形瞬变电磁阵列成像,研究了环形阵列数据误差校正方法,设计了环形阵列套管损伤检测成像软件,并对成像效果进行了分析。最后,在环形瞬变电磁阵列系统设计的基础上,开展了室内电路调试、模拟实验和现场实验。对环形瞬变电磁阵列系统的传感器、供电、数据采集、传输等模块进行了测试和验证。实验结果表明,本文提出的环形瞬变电磁阵列可有效提高瞬变电磁井下套管损伤检测周向分辨率,改善井下探测系统性能。
钟涛[2]（2021）在《井周超声成像测井仪检测系统设计和实现》文中研究表明超声成像测井是测井技术中的一个重要发展方向,具有成像分辨率高、反映井壁信息多等特点。在井周超声成像测井仪的仪器电路研制过程中,会有功能验证、硬件检测、软件维护和仪器保养方面的问题,因此提出了井周超声成像测井仪检测系统的设计需求。本文首先从仪器结构、测井原理等方面详细介绍了井周超声成像测井仪的工作原理;然后分析了检测系统的任务需求,其主要用于测井仪器在前期研发的功能验证,首波到时提取算法的研究以及超声波换能器性能的测试等功能。然后论文提出了检测系统的设计方案,将检测系统设计分为硬件系统设计和显控软件设计。检测系统的硬件系统围绕测井仪器电路搭建。测井仪器电路是井周超声成像测井仪的核心,其通过电机提供的位置同步信号,控制超声换能器发射超声波,并采集、处理回波信息,然后把数据通过EDIB（ELIS Download Instrument Bus）总线上传至地面系统。为了检测系统能够在实验室中完整地模拟仪器工作,本文为其选择了合适的电机和电机驱动器;针对测井仪器使用的通信接口,本文完成了以FPGA为核心的通信转接板的硬件电路设计和逻辑程序设计,其实现了EDIB总线接口与USB接口转换;同时设计了检测系统便捷、统一的物理结构。为了系统地实现显控软件,本文使用了UML（Unified Modeling Language）语言对显控软件进行了需求分析、结构分析和结构设计。并且基于Python+Py Qt5平台实现了显控软件的用户界面和功能模块。其功能模块包括了通信模块、在线升级模块以及数据显示模块。然后对工程中常用的首波到时提取算法进行了研究,并实现了STA/LTA（short term averaging/long term averaging）算法用以调整测井仪器电路STA/LTA算法的参数。本文最后对检测系统的关键功能进行了测试,使用检测系统对测井仪器电路的通信功能、在线升级功能、数据采集等功能进行了验证,并对换能器进行了高温实验。通过分析对比实验结果,证明了检测系统能够完成设计需求。
任武昆[3]（2020）在《基于次声波的油井套管缺陷检测技术研究》文中指出随着世界各国对石油需求量的与日俱增,提高油井的生产效率,已成为目前油田开发和建设的重点因素。目前,随着我国各大主力油田相继进入开采和生产的中后期,由于套管腐蚀、穿孔等套管缺陷影响油井井筒完整性的问题越来越突出,而其中以套管泄漏缺陷问题更为普遍和严重。常规的套管缺陷检测技术检测效率低且安全性差。研究一种高效、可靠的新型油井套管缺陷检测技术成为套管缺陷检测的新方向。本课题对次声波检测技术的原理和特点进行了研究,分析了目前常用油井套管缺陷检测技术的特点和缺点,归纳了常见套管缺陷的类型和产生原因,并确定了油井套管泄漏缺陷为研究对象。因此,研究了基于次声波的油井套管缺陷检测技术,提出了相应的检测原理、方法和检测步骤,并且设计了实现该技术的检测系统。具体的检测方法就是将不同压力组合下采集的次声波回波信号进行比较,找到差异,根据算法识别套管缺陷并进行定位。检测系统分为基于STM32开发的井口采集控制器和基于Qt Creator开发的上位机两部分,井口采集控制器的功能包括控制声爆发生产生次声波,回波和压力信号的采集及与上位机进行通讯;上位机的主要功能包括与井口采集控制器进行通讯,对上传的采集数据进行处理,识别和标记缺陷位置。最后,在模拟井上对该技术及其系统进行测试,以阀门模拟套管缺陷,完成了测试工作,并对测试结果进行分析和讨论。实际模拟结果表明,基于次声波的油井套管缺陷检测技术及其实现系统能够有效识别和判断油井套管泄漏缺陷位置。本课题研究的检测技术与系统具有高效、安全和测量准确等特点,能够为现场工作人员提供参考,能够提高油井的开采效率和生命周期,在油井井筒完整性检测和维护方面具有一定的应用价值。
占志鹏[4]（2020）在《井周超声成像仪主控系统设计》文中研究指明自人类进入工业社会,石油在社会发展上起到了无可替代的作用,成为了工业社会的“血液”。石油普遍深藏在地层中,需要使用各种技术手段来探测、挖掘。提高石油探测的准确度、开采效率,研制高水平的测井仪器,对于勘探新油田、提高石油开采量乃至保障国家发展都有重要的意义。在石油测井领域中,井周成像测井是一个重要的分支。井周成像测井能够以直观的井壁图像来反应石油井的状况,可以清晰明了地看到井壁上裂隙与孔洞的发育情况,是评价石油井的重要手段。井周成像测井领域中主要使用的测井方法有超声成像法与微电阻率扫描法,其中超声成像法具有分辨率高、成像直观、携带信息多等优点。本文主要论述井周超声成像仪主控系统的硬件电路及软件程序设计。首先总结井周成像领域近年来国内外的发展现状与研究态势,从井周超声成像仪的仪器结构上进行分析,阐明仪器的工作原理。其次,从仪器的功能需求出发,阐述井周超声成像仪主控系统的总体设计方案,分析仪器的工作流程。然后分别从仪器主控系统的硬件设计与软件设计两个方面来描述具体的设计方案,阐明各个模块的工作原理以及功能。从井周超声成像仪主控系统的功能需求出发,硬件设计以PIC单片机加FPGA为主处理核心。其中PIC单片机负责解码地面系统的各种命令、采集辅助信息、采集同步控制;FPGA负责具体的发射、采集控制,采集数据存储、处理以及数据上传。仪器硬件电路还包括电源模块、辅助信息测量模块、EDIB通信模块、采集同步信号整形模块。软件模块主要阐述主控系统通信程序设计、发射采集流程的同步程序设计、数据存储与数据处理的程序设计、幅度与到时提取算法设计以及辅助信息测量的程序设计。本文最后介绍对主控系统的每个功能模块进行的单独测试,详细描述实验的环境、实验流程以及实验结果,并对实验结果进行分析,实验结果验证了所设计的井周超声成像仪主控系统达到设计要求。所设计主控系统为后续研制井周超声成像仪整机奠定了一定的基础。
冯思涛[5]（2020）在《垂直救援井变形监测系统研究》文中研究表明垂直救援技术作为最近几年矿难应急救援领域发展起来的一种新型救援手段,慢慢开始在全世界范围内尝试,并得到成功运用。垂直救援技术是通过快速钻井建立应急救援通道,对被困人员实施救援。就目前垂直救援技术的实际应用情况来看,由于其在救援过程中无法准确获知井下信息,从而有效指导救援过程的顺利进行,保证人员安全性。因此及时监测垂直救援井整体动态变化信息,才能更好的帮助地面人员快速高效的实施救援。本文通过研究目前我国垂直救援技术的发展现状及救援技术特点,针对垂直救援过程中存在的信息化程度不高的问题,研制了基于动态距离监测、深度监测以及提升力监测于一体的垂直救援井变形监测系统,同时,依据提升过程中获得的多传感器融合信息,结合救生通道的几何参数测量重构救援井三维模型,对救援井变形点进行预警,为救援决策提供依据。论文首先根据系统总体方案,对监测系统的硬件部分进行选型设计,使用了位移传感器、编码器、S型称重传感器来完成垂直救援井的动态信息测量;使用LabVIEW虚拟仪器平台研发设计了该监测系统的显示监测界面。最后论文在监测系统实际功能需求分析和软硬件设计的基础上,制定试验平台整体结构方案,对整体方案进行验证,利用MATLAB可视化平台对救援监测实现三维可视化效果,证明了本系统实现垂直救援技术监测的可行性。在一定程度上加快了我国垂直救援信息化的发展,为垂直救援的经验总结、决策支持等方面做出一定的贡献。
张平松,许时昂,郭立全,吴荣新[6]（2020）在《采场围岩变形与破坏监测技术研究进展及展望》文中认为深部煤炭资源开发面临更多复杂、多变、高难的开采地质问题,采场围岩形态结构是矿井安全生产的重要评价指标之一,开展采场围岩变形与破坏测是判别矿井隐蔽致灾地质问题的重要技术保障。在煤炭工业快速发展的近20余年时间里,围岩体形变监测技术取得了长足的进步,基于矿山采场围岩体变形与破坏的影响因素,按照监测形式对监测技术进行了划分,归纳了当前用于矿山采场围岩变形与破坏监测的钻孔测试技术、地球物理探测技术、光纤监测技术及其他测量技术及其特点,结合煤层顶底板、巷道两帮空间监测的工程应用实例,介绍了不同监测技术的主要进展、优缺点以及适用性,讨论了探测技术的革新趋势和未来矿井安全生产中采场围岩变形与破坏监测技术的发展方向。同时,也认识到现有监测技术虽然已取得显着的监测效果,但是仍不能够满足矿井现代化、智能化生产需要。对于监测技术的进步而言,既需要技术装备的不断优化,更是要跨学科、跨专业科学技术理论的完善与更新。在当前地学大数据、云计算、人工智能新一轮科技创新基础上,今后采场围岩变形与破坏的监测技术必然向多元化、多参数、智慧化、全程监控的方向发展,监测方式也将不断地向可视化、动态化的监测预警模式过渡,融合监测技术发挥多参数的作用将越来越重要。
徐飞,党博,王新亚,欧姗姗,毕凌志[7]（2020）在《基于AD9838的FSK调制信号系统》文中研究表明针对井下声波传输数据速率低、误码率高等问题提出了基于AD9838的FSK调制信号系统。首先,井下温度传感器DS18B20采集井下温度数据,然后将这些温度数据发送给ds PIC主控制器。ds PIC通过十进制转二进制算法将这些数据转换成二进制数据,随后,通过内部定时器模块将这些二进制数据转换成八位的码元序列。最后,主程序外针对码元序列的值是1还是0对AD9838芯片写入不同的频率控制字,改变AD9838输出正弦波的频率,从而达成FSK调制。实验结果表明,相对于传统的硬件调制电路,该方法可有效降低传输误差,并具有结构小,易于切换调制频率等优点。
郝花丽[8]（2017）在《井径与电磁组合式油水井管柱探伤技术研究》文中指出套管损坏会直接影响到油气井的生产与开发,开展套损检测工作势在必行。通过套损检测技术可以得到较为全面的套管技术状况,有助于开展套管损伤修复和预防工作,这对油田开发及稳产有着重要的作用。本文通过分析电磁法和机械法在套损检测工程应用的优劣和仪器工作原理,提出二者组合的检测方法,一次下井就能够获得大量套损信息。论文研究了系统的总体设计方案以及两只仪器结合后的数据融合上传机制,重点研究了多臂井径仪套管探伤系统。对井径仪探头的探测性能进行了研究,研制了井径仪相关电路及相应软件,并对井下系统各个电路模块进行了调试,研究设计了井径仪上位机软件系统。在对套管探伤信号特征分析的基础上,提出一种基于小波分析的地面解释方法。首先介绍本课题的背景和意义,以及国内、国外的发展状况。然后对套管损伤检测方法理论及系统要实现的功能和性能进行分析,提出将电磁探伤仪与井径仪组合测井方法。设计了基于RS485总线的井下数据融合电路及通讯协议,利用电容耦合方式完成井下至井上的数据遥传。研究设计了井径仪核心部件差动变压器式位移传感器。设计了以ADUC832为核心的探头激励电路,信号接收调理电路及A/D采集电路。利用平衡电桥原理设计了温度测量电路。使用KEIL软件完成了井径仪井下系统硬件电路的程序设计。应用LABVIEW编写了多臂井径仪上位机软件,以实现对采集数据的显示和成像,得到可见具体的套损情况。研究了组合式套管探伤信号的特征,提出了基于小波多分辨率分析的信号突变点检测,研究了实现突变点检测的算法流程,对测量数据应用小波分析,以实现对测井信号的解释。采用含有突变点的两类信号来模拟探伤信号,并将其在MATLAB的小波GUI中导入进行小波多分辨率分析仿真,结果表明小波分析对突变点检测是行之有效的。在理论研究和井下系统研制的基础上,最后对井下各个电路模块进行了调试,验证了设计的可行性。本文研究的理论和试验成果可以为井径和电磁组合式套管系统的研制提供重要的技术参考。
艾其江[9]（2016）在《恶劣工况下自适应RFID通讯技术及其应用研究》文中进行了进一步梳理井下工具高效、低成本操作和控制一直是石油钻探工具面临的重要技术难题。RFID作为一种非接触式自动识别技术,具有防水、防磁、耐高温、使用寿命长、标签信息更改自如等优点,在石油钻探工具控制方面具有很好的应用前景。但在实际工程应用中,井下工况恶劣多变,导致RFID射频前端谐振偏移,阻抗不匹配,直接影响RFID系统通讯稳定性,这也是导致该技术仍不能在石油钻探工具控制方面推广应用的重要原因之一。本文提出了一种自适应阻抗调节方法,能够很好解决RFID系统在恶劣工况下通讯稳定性与适应性差的问题。主要研究内容如下:提出了一种基于可变电容阵列的自适应阻抗调节方法,该方法给出了谐振点判定的依据、相位差测量的方法、电容阵列中各电容取值以及组合方式、自适应阻抗调节的流程,为功能模块的详细设计提供了依据,最后对离散电容所引起的误差进行分析,得出该方法可将谐振点匹配误差控制在2.6kHz以内。提出了一种频率扫描与可变电容阵列相结合的自适应阻抗调节方法,该方法首先给出了频率扫描方法的谐振点判定依据、相位差测量方法以及频率扫描步长,再给出了频率扫描方法与可变电容阵列方法相结合的方式与流程,为功能模块的详细设计提供了依据,最后通过分析对比,得出该方法可将谐振点匹配误差缩小在0.5kHz范围内,提高了自适应阻抗调节的精度。基于该自适应阻抗调节方法,设计了自适应阻抗调节模块,完成了模块软硬件设计,并在中石化石油工程技术研究院基于RFID技术的随钻扩眼器电控系统研制项目上完成了测试应用。本文研究成果不仅能成功解决石油钻探领域恶劣工况对RFID通讯的影响,对其他领域恶劣工况下RFID通讯鲁棒性问题同样适用。
周杨,陆云峰,李会银[10]（2015）在《基于FPGA的超声波成像测井分析系统研究》文中研究说明分析超声波电视测井仪器采集电路和采集信号的特点。推出一种可简化井下部分采集电路方法,利用高速的采集芯片ADC和可编程逻辑控制器件FPGA实现这一回波信号分析过程。通过Quartus软件Verilog语言对系统进行分状态机、发射及PWM、通信、A/D、PHA模块化设计,通过2路PWM产生高压脉冲激励超声波探头发射超声波,用FPGA采集系统分析回波幅度和判断回波时间,最后利用Modelsim软件仿真各个模块功能,最终调试仿真结果表明该系统可以很好判断回波时间以及幅值,同时大大简化井下电路板的尺寸。
二、超声波测井的井下数据采集与传输系统的实现（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、超声波测井的井下数据采集与传输系统的实现（论文提纲范文）
（1）环形瞬变电磁阵列套管损伤成像检测技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 井下套管损伤检测方法研究现状 |
| 1.2.2 瞬变电磁法套管损伤检测技术研究现状 |
| 1.2.3 阵列式瞬变电磁法测井技术研究现状 |
| 1.3 本文主要内容 |
| 第二章 环形阵列瞬变电磁法套损检测技术 |
| 2.1 瞬变电磁法套损检测信号模型 |
| 2.2 基于偏心探头的瞬变电磁法套损检测模型 |
| 2.2.1 偏心探头瞬变电磁响应建模 |
| 2.2.2 偏心探头瞬变电磁响应仿真分析 |
| 2.3 基于偏心探头的环形阵列瞬变电磁探测技术 |
| 2.3.1 基于偏心探头的环形阵列成像检测系统 |
| 2.3.2 环形偏心阵列性能分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 基于TMR传感器的环形阵列套管损伤成像检测系统 |
| 3.1 基于TMR传感器的环形阵列系统设计 |
| 3.2 TMR传感器原理及信号模型 |
| 3.2.1 TMR传感器磁场检测原理 |
| 3.2.2 TMR传感器信号模型 |
| 3.2.3 磁场传感器性能的对比分析 |
| 3.3 基于TMR传感器的瞬变电磁响应测量系统 |
| 3.3.1 基于TMR传感器的环形阵列瞬变电磁测量模型 |
| 3.3.2 TMR传感器瞬变电磁响应检测 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 基于TMR传感器的环形瞬变电磁阵列成像系统电路设计 |
| 4.1 基于TMR传感器的瞬变电磁阵列系统电路总体设计 |
| 4.2 井下供电模块与瞬变电磁激励模块设计 |
| 4.2.1 瞬变电磁激励模块 |
| 4.2.2 TMR传感器供电模块 |
| 4.3 环形阵列信号采集模块设计 |
| 4.3.1 信号采集模块设计 |
| 4.3.2 基于dsPIC的36 通道扫描的数据采集 |
| 4.4 单芯电缆通信电路优化 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 环形阵列套管损伤检测成像方法 |
| 5.1 环形阵列数据误差校正处理 |
| 5.1.1 数据异常值自适应检测 |
| 5.1.2 传感器漂移自适应校正方法 |
| 5.2 基于MFC的环形阵列三维成像软件设计 |
| 5.2.1 MFC的应用程序框架 |
| 5.2.2 主程序的界面设计 |
| 5.3 环形阵列套管损伤检测成像 |
| 5.3.1 基于MATLAB的三维成像方法 |
| 5.3.2 环形阵列损伤检测成像效果分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 环形阵列成像检测系统实验与分析 |
| 6.1 硬件电路调试和实验 |
| 6.1.1 井下供电模块输出电压的调试 |
| 6.1.2 发射电压驱动电路的调试 |
| 6.1.3 控制采集处理电路调试 |
| 6.1.4 通信电路实验 |
| 6.2 现场实验情况及实验成像 |
| 6.2.1 室内实验环境 |
| 6.2.2 室内刻度对比实验 |
| 6.2.3 现场实验成像结果分析 |
| 6.3 本章小结 |
| 第七章 总结和展望 |
| 7.1 主要完成工作 |
| 7.2 主要创新点 |
| 7.3 工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间参加的科研情况及获得的学术成果 |
（2）井周超声成像测井仪检测系统设计和实现（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 本课题研究的背景和意义 |
| 1.2 本课题国内外研究现状与发展进程 |
| 1.3 本文主要研究内容及结构安排 |
| 第二章 检测系统总体设计概述 |
| 2.1 井周超声成像测井仪的工作原理 |
| 2.2 检测系统的任务需求 |
| 2.3 检测系统的总体设计 |
| 2.4 检测系统工作流程 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 检测系统的硬件系统设计 |
| 3.1 测井仪器电路 |
| 3.1.1 测井仪器功能结构 |
| 3.1.2 测井仪器接口定义 |
| 3.2 电机驱动器 |
| 3.2.1 电机和电机驱动器的选型 |
| 3.2.2 电机与电机驱动器 |
| 3.3 通信转接板设计 |
| 3.3.1 FPGA外围电路设计 |
| 3.3.2 串口通信电路设计 |
| 3.3.3 EDIB总线接口设计 |
| 3.3.4 FPGA逻辑程序设计 |
| 3.4 检测系统结构设计 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 检测系统显控软件设计 |
| 4.1 显控软件的UML建模 |
| 4.1.1 使用UML建模必要性 |
| 4.1.2 显控软件的需求分析 |
| 4.1.3 显控系统的软件结构 |
| 4.2 用户界面设计 |
| 4.2.1 PyQt5 简介 |
| 4.2.2 信号和槽机制 |
| 4.2.3 用户界面实现 |
| 4.3 通信模块程序设计 |
| 4.3.1 EDIB总线协议指令格式 |
| 4.3.2 串口通信协议数据帧格式 |
| 4.3.3 串口类程序设计 |
| 4.4 在线升级模块程序设计 |
| 4.4.1 FPGA在线升级程序设计 |
| 4.4.2 PIC单片机在线升级程序设计 |
| 4.5 数据显示模块程序设计 |
| 4.6 首波到时提取算法设计 |
| 4.6.1 首波到时算法介绍 |
| 4.6.2 STA/LTA算法实现 |
| 4.7 本章小结 |
| 第五章 检测系统测试与结果分析 |
| 5.1 测试工作环境准备和测试内容 |
| 5.2 功能测试及结果分析 |
| 5.2.1 通信转接板测试 |
| 5.2.2 测井仪器电路通信测试 |
| 5.2.3 在线升级功能测试 |
| 5.3 发射和采集测试及结果分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 结束语 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的成果 |
（3）基于次声波的油井套管缺陷检测技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究的目的及意义 |
| 1.1.1 课题研究的目的 |
| 1.1.2 课题研究的意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 国外研究现状 |
| 1.2.2 国内研究现状 |
| 1.3 课题来源 |
| 1.4 课题研究内容、技术路线和论文结构 |
| 1.4.1 课题研究内容 |
| 1.4.2 技术路线 |
| 1.4.3 论文结构 |
| 第二章 相关理论与技术 |
| 2.1 采油现场相关知识 |
| 2.1.1 油井的井筒结构 |
| 2.1.2 油井套管缺陷的常见类型 |
| 2.1.3 常用油井套管缺陷检测技术 |
| 2.2 次声波传播的基本理论与特性 |
| 2.2.1 次声波管道中传播的基本原理 |
| 2.2.2 次声波的一般特性 |
| 2.2.3 次声波在油井油套管环空中传播时的回波 |
| 2.3 数据管理技术 |
| 2.3.1 SQLite数据库 |
| 2.3.2 XML技术 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 油井套管缺陷次声波检测方法与实现 |
| 3.1 油井套管缺陷次声波检测功能需求 |
| 3.2 油井套管缺陷次声波检测原理与方法 |
| 3.2.1 缺陷点的识别 |
| 3.2.2 缺陷点的定位 |
| 3.2.3 具体的检测步骤与识别标准 |
| 3.3 油井套管缺陷次声波检测实现方案 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 油井套管缺陷次声波检测系统硬件设计 |
| 4.1 检测系统硬件组成 |
| 4.2 检测系统井口采集控制器硬件设计 |
| 4.2.1 井口采集控制器硬件组成 |
| 4.2.2 主控芯片及其最小系统电路设计 |
| 4.2.3 供电电路设计 |
| 4.2.4 控制电路设计 |
| 4.2.5 信号采集电路设计 |
| 4.2.6 存储电路设计 |
| 4.2.7 显示电路设计 |
| 4.2.8 USB转串口电路设计 |
| 4.3 检测系统上位机硬件选型 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 油井套管缺陷次声波检测系统软件开发 |
| 5.1 油井套管缺陷次声波检测系统软件功能 |
| 5.1.1 软件功能组成 |
| 5.1.2 软件功能概述 |
| 5.2 软件开发环境 |
| 5.2.1 Keil uVision5 集成开发环境 |
| 5.2.2 Qt Creator集成开发环境 |
| 5.3 油井套管缺陷次声波检测系统软件构成 |
| 5.4 油井套管缺陷次声波检测系统井口采集控制器程序设计 |
| 5.4.1 主程序流程 |
| 5.4.2 与上位机通信子程序设计 |
| 5.4.3 声爆控制子程序设计 |
| 5.4.4 信号采集子程序设计 |
| 5.4.5 指令与状态显示子程序设计 |
| 5.5 油井套管缺陷次声波检测系统上位机软件设计 |
| 5.5.1 上位机软件主程序流程 |
| 5.5.2 上位机软件界面设计 |
| 5.5.3 与井口采集控制器通讯子程序设计 |
| 5.5.4 数据管理子程序设计 |
| 5.5.5 回波波形显示子程序设计 |
| 5.5.6 缺陷识别与标记子程序设计 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 油井套管缺陷次声波检测技术应用与分析 |
| 6.1 功能调试 |
| 6.2 现场安装与模拟测试 |
| 6.3 模拟测试效果分析 |
| 6.4 检测精度影响因素分析与对策 |
| 6.5 本章小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 总结 |
| 7.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间参加科研情况及获得的学术成果 |
（4）井周超声成像仪主控系统设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 井周超声成像测井技术课题研究背景和意义 |
| 1.2 国内外研究现状与发展进程 |
| 1.3 本文的主要工作及结构安排 |
| 第二章 主控系统总体结构设计 |
| 2.1 井周超声成像仪仪器概述 |
| 2.1.1 井周超声成像仪仪器结构 |
| 2.1.2 井周超声成像仪工作原理 |
| 2.2 井周超声成像仪主控系统功能需求 |
| 2.3 主控系统总体结构设计与功能说明 |
| 2.3.1 主控系统功能说明 |
| 2.3.2 主控系统总体结构设计 |
| 2.4 主控系统工作流程 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 井周超声成像仪主控系统电路设计 |
| 3.1 主控系统硬件电路总体设计 |
| 3.2 主控及其外围电路设计 |
| 3.2.1 主控芯片选型 |
| 3.2.2 主控芯片外围电路设计 |
| 3.3 EDIB通信模块电路设计 |
| 3.4 BodyMark与齿牙信号整形电路设计 |
| 3.5 辅助信息测量电路设计 |
| 3.5.1 内温测量电路设计 |
| 3.5.2 外温测量电路设计 |
| 3.6 电源模块电路设计 |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 井周超声成像仪主控系统程序设计 |
| 4.1 主控系统通信模块软件设计 |
| 4.1.1 主控系统与地面系统通信程序设计 |
| 4.1.2 主控系统PIC单片机与FPGA通信程序设计 |
| 4.2 主控系统发射采集流程控制与数据存储处理程序设计 |
| 4.2.1 仪器发射采集流程控制 |
| 4.2.2 仪器数据存储与数据处理程序设计 |
| 4.3 辅助信息测量程序设计 |
| 4.3.1 仪器内温测量程序设计 |
| 4.3.2 仪器外温测量程序设计 |
| 4.4 幅度与到时提取算法设计 |
| 4.4.1 STA/LTA回波到时提取法介绍 |
| 4.4.2 STA/LTA算法实现 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 井周超声成像仪主控系统软硬件调试与数据分析 |
| 5.1 软硬件调试环境介绍 |
| 5.2 主控系统单板测试与分析 |
| 5.2.1 主控系统PIC单片机与FPGA通信测试 |
| 5.2.2 发射采集流程控制功能测试 |
| 5.2.3 辅助信息测量测试 |
| 5.3 主控系统与地面系统通信测试 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 结束语 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的成果 |
（5）垂直救援井变形监测系统研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外垂直井监测技术研究现状 |
| 1.2.1 国外研究现状 |
| 1.2.2 国内研究现状 |
| 1.3 主要研究内容 |
| 第二章 监测系统总体方案设计 |
| 2.1 垂直救援过程研究 |
| 2.2 井径监测原理分析 |
| 2.3 监测系统方案总体设计 |
| 2.3.1 救援井变形监测系统设计原则 |
| 2.3.2 系统总体结构设计 |
| 2.3.3 系统功能设计 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 监测系统硬件设计 |
| 3.1 监测系统测量子系统设计及实现 |
| 3.1.1 井径监测单元 |
| 3.1.2 井深监测单元 |
| 3.1.3 提升力监测单元 |
| 3.2 试验台运动控制单元关键部件设计 |
| 3.2.1 驱动结构选型及设计 |
| 3.2.2 运动控制单元结构 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 监测系统软件设计 |
| 4.1 救援井变形监测系统软件设计需求分析 |
| 4.1.1 功能需求分析 |
| 4.1.2 用户需求分析 |
| 4.2 系统软件总体设计 |
| 4.3 监测系统主程序设计 |
| 4.3.1 井径监测软件设计 |
| 4.3.2 井深监测软件设计 |
| 4.3.3 提升力监测软件设计 |
| 4.3.4 运动控制单元软件设计 |
| 4.3.5 系统管理 |
| 4.4 上位机软件界面设计 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 试验台搭建及试验分析 |
| 5.1 试验台搭建 |
| 5.2 系统的整体性能调试 |
| 5.3 三维可视化系统的实现 |
| 5.3.1 井筒中心坐标的获取 |
| 5.3.2 测井可视化 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（6）采场围岩变形与破坏监测技术研究进展及展望（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 采场围岩变形与破坏的影响因素 |
| 1.1 地质因素 |
| 1.2 开采因素 |
| 2 采场围岩变形与破坏测试技术 |
| 2.1 钻孔测试技术 |
| 2.1.1 钻孔冲洗液测试技术 |
| 2.1.2 注水观测法 |
| 2.1.3 钻孔电视观测法 |
| 2.2 地球物理探测技术 |
| 2.2.1 电法勘探 |
| 2.2.1. 1 高密度电法 |
| 2.2.1. 2 大地电磁测深法 |
| 2.2.1. 3 瞬变电磁法 |
| 2.2.1. 4 网络并行电法 |
| 2.2.2 层析成像 |
| 2.2.2. 1 电磁波CT |
| 2.2.2. 2 震波CT |
| 2.2.3 综合测井方法 |
| 2.2.4 地震探测 |
| 2.2.5 微地震监测方法 |
| 2.3 光纤测试技术 |
| 2.4 其他测试方法 |
| 2.4.1 锚杆位移观测法 |
| 2.4.2 液压支架阻力法 |
| 2.4.3 其他断面测量法 |
| 3 技术应用发展与展望 |
| 3.1 现有测试技术应用效果 |
| 3.2 测试技术的发展分析 |
| 4 结语 |
（7）基于AD9838的FSK调制信号系统（论文提纲范文）
| 一、引言 |
| 二、基带信号产生设计 |
| 1、硬件电路设计 |
| 2、软件设计 |
| 三、调制载波信号产生设计 |
| 1、硬件电路设计 |
| 2、软件设计 |
| 四、实验 |
| 五、总结 |
（8）井径与电磁组合式油水井管柱探伤技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 国内外套管损伤检测技术现状研究 |
| 1.3 石油测井技术的现状研究 |
| 1.4 研究的目的及意义 |
| 1.5 研究内容与技术路线 |
| 第二章 井径与电磁组合式套管探伤系统总体设计 |
| 2.1 多臂井径仪 |
| 2.1.1 多臂井径仪工作原理 |
| 2.1.2 多臂井径仪套管探伤系统研究 |
| 2.2 电磁探伤仪 |
| 2.2.1 瞬变电磁测井法技术基本原理 |
| 2.2.2 基于瞬变电磁法的套管损伤检测的基本原理 |
| 2.2.3 基于电磁法理论的套管探伤仪结构及功能 |
| 2.3 井径与电磁组合式套管探伤系统总体设计 |
| 2.4 组合仪井下系统的机械结构设计 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 组合套损探伤仪数传系统设计 |
| 3.1 组合仪井下数据融合方法设计 |
| 3.1.1 RS485总线介绍 |
| 3.1.2 组合仪数据融合系统硬件设计 |
| 3.1.3 组合仪数据融合系统软件设计 |
| 3.2 组合仪井下数据遥传系统设计 |
| 3.2.1 数据编码规则 |
| 3.2.2 井下数据处理与编码子程序设计 |
| 3.2.3 井下数据传输驱动电路设计 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 多臂井径仪传感器设计 |
| 4.1 机械探测臂探头的选择 |
| 4.2 差动变压器式位移传感器的结构及工作原理 |
| 4.2.1 传感器结构分析 |
| 4.2.2 等效电路及分析 |
| 4.3 差动变压器式传感器的主要性能分析 |
| 4.4 位移传感器的分析与设计 |
| 4.4.1 铁芯、线圈骨架等材料与尺寸的设计 |
| 4.4.2 初、次级线圈的绕制 |
| 4.5 位移传感器性能分析实验 |
| 4.5.1 稳定性实验分析 |
| 4.5.2 线性度及灵敏度实验分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 多臂井径仪井下系统设计 |
| 5.1 井下系统硬件设计总体方案 |
| 5.2 位移传感器激励电路 |
| 5.2.1 电压基准源产生电路 |
| 5.2.2 1V方波产生电路 |
| 5.2.3 激励正弦波信号产生电路 |
| 5.3 位移传感器信号接收电路 |
| 5.3.1 前置放大及同步限幅电路 |
| 5.3.2 隔离及后级放大电路 |
| 5.4 井下信号采集电路 |
| 5.5 温度测量电路 |
| 5.5.1 温度探头的选取 |
| 5.5.2 井温电路 |
| 5.6 电机控制电路 |
| 5.7 井下供电系统的设计 |
| 5.8 多臂井径仪井下系统的软件设计 |
| 5.8.1 井下软件系统的总体设计 |
| 5.8.2 井下数据采集程序设计 |
| 5.9 本章小结 |
| 第六章 多臂井径仪上位机软件设计 |
| 6.1 上位机软件整体设计思路 |
| 6.2 信号采集模块实现方法 |
| 6.2.1 网络通信模块 |
| 6.2.2 信号采集实现流程 |
| 6.3 信号处理模块实现方法 |
| 6.4 软件界面设计 |
| 6.5 本章小结 |
| 第七章 地面解释原理及井径仪系统调试 |
| 7.1 地面解释原理 |
| 7.1.1 小波分析理论基础 |
| 7.1.2 基于小波变换的突变点检测原理 |
| 7.1.3 信号突变点检测仿真试验 |
| 7.2 井径仪系统调试 |
| 7.2.1 井下电源模块的调试 |
| 7.2.2 发射电路的调试 |
| 7.2.3 接收电路的调试 |
| 7.2.4 其他电路模块调试 |
| 7.2.5 系统整体组装与调试 |
| 7.3 本章小结 |
| 第八章 总结 |
| 8.1 主要完成的工作 |
| 8.2 创新点 |
| 8.3 今后工作的建议 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
（9）恶劣工况下自适应RFID通讯技术及其应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1. 绪论 |
| 1.1 课题来源 |
| 1.2 课题背景 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.4 课题研究目的与意义 |
| 1.5 课题主要研究内容 |
| 2. 恶劣工况下RFID通讯的影响机理 |
| 2.1 RFID系统的基本组成与分类 |
| 2.2 低频RFID系统工作原理 |
| 2.3 恶劣工况对RFID通讯的影响分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 3. 基于可变电容阵列的自适应阻抗调节方法 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 自适应阻抗调节方法的分析与选定 |
| 3.3 基于电容阵列的自适应阻抗调节模块设计 |
| 3.4 误差分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 4. 频率扫描与可变电容阵列相结合的自适应阻抗调节方法 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 基于频率扫描的自适应阻抗调节原理及模块设计 |
| 4.3 频率扫描与电容阵列相结合的自适应阻抗调节原理及模块设计 |
| 4.4 实验测试与分析对比 |
| 4.5 本章小结 |
| 5. 系统实现与测试验证 |
| 5.1 项目应用场景 |
| 5.2 整体方案 |
| 5.3 系统硬件设计 |
| 5.4 系统软件设计 |
| 5.5 系统测试与验证 |
| 5.6 本章小结 |
| 6. 总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 课题展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录A 攻读硕士学位期间研究成果 |
（10）基于FPGA的超声波成像测井分析系统研究（论文提纲范文）
| 1 引 言 |
| 2 问题提出 |
| 3 结构设计 |
| 4 FPGA模块设计 |
| 4.1 状态机的设计与实现 |
| 4.2 发射及 PWM 模块 |
| 4.3 通信模块 |
| 4.4 A/D模块 |
| 4.5 PHA模块 |
| 4.6 FIFO模块 |
| 5 调试仿真验证结果 |
| 5.1 发射验证 |
| 5.2 采集仿真验证 |
| 6 结 论 |
四、超声波测井的井下数据采集与传输系统的实现（论文参考文献）
- [1]环形瞬变电磁阵列套管损伤成像检测技术研究[D]. 王港. 西安石油大学, 2021(09)
- [2]井周超声成像测井仪检测系统设计和实现[D]. 钟涛. 电子科技大学, 2021(01)
- [3]基于次声波的油井套管缺陷检测技术研究[D]. 任武昆. 西安石油大学, 2020(11)
- [4]井周超声成像仪主控系统设计[D]. 占志鹏. 电子科技大学, 2020(07)
- [5]垂直救援井变形监测系统研究[D]. 冯思涛. 长安大学, 2020(06)
- [6]采场围岩变形与破坏监测技术研究进展及展望[J]. 张平松,许时昂,郭立全,吴荣新. 煤炭科学技术, 2020(03)
- [7]基于AD9838的FSK调制信号系统[J]. 徐飞,党博,王新亚,欧姗姗,毕凌志. 传感器世界, 2020(01)
- [8]井径与电磁组合式油水井管柱探伤技术研究[D]. 郝花丽. 西安石油大学, 2017(11)
- [9]恶劣工况下自适应RFID通讯技术及其应用研究[D]. 艾其江. 华中科技大学, 2016(01)
- [10]基于FPGA的超声波成像测井分析系统研究[J]. 周杨,陆云峰,李会银. 电子测量技术, 2015(03)