流动地震仪检测钻头振动信号的现场试验

钻井过程中钻头对井底的冲击振动为钻头前方地层的探测提供了震源,可用来消除钻井过程中的地质不确定性和降低钻井风险.本研究在分析井下钻头振动信号特点的基础上,根据现代地震观测技术的新发展,将多道勘探地震仪和流动数字地震仪的性能进行了对比分析,将天然地震的观测设备和分析方法应用到随钻地震检测中,提出了一套新的随钻地震检测方案,利用高灵敏度流动数字地震仪连续检测钻井过程中的钻头振动信号,初步现场试验表明该技术方案可行,获得的信号信噪比高,易于钻井工程师掌握,为随钻地震技术提供了新的技术路线.     

振动驱油模拟试验研究

对油层砂岩在振动状态下进行了渗流量测量,试验结果表明,振动状态下油渗流量增加,原油粘度降低,根据试验结果,对振驱油机理进行了初步探讨。     

应县木塔环境振动试验

对于复杂的塔状古建筑物,建立一个合适的简化的数学模型是不易实现的。与强迫振动试验相比,环境振动试验比较简单、方便,所确定出的小振幅水平下的木塔结构动力特性具有足够的精度。本文首先结合应县木塔结构环境振动测试实例对环境振动测试方法作了简要介绍,并采用随机信号数据频域分析方法对测试数据进行了分析,确定木塔结构的自振频率。同时,依据不同测点在固有频率处响应的比及零迟时互相关函数确定木塔结构的振型。最后,本文依据自功率谱和互功率谱采用半功率点法计算各振型的阻尼比。本文分析结果表明,在两水平方向上木塔的振动特性存在些微差异,第一振型阻尼比较第二振型阻尼比大。     

汕头试验井地面与井下环境地噪声对比测试分析

试验井位于汕头市衡山路,观测系统为井下宽频地震计TBG-60B和地面宽频带地震计TDV-60B,频带为60S~50 Hz,选取的地面观测数据与对应的井下观测数据都是同一时间的,使用童汪练研究员的地噪声分析软件和MATLAB绘图工具,研究台站环境地噪声随观测井深度的变化特征,得到井深与观测地噪声之间的对比关系,为井下地震台站勘选和工程建设提供基础数据。发现地噪声水平从覆盖层进入到基岩有很大变化,从强风化层进入到中微风化层也有明显变化,考虑钻井建设成本和台站建设地噪声水平要求之间的综合效益,在粤东地区典型的地质结构条件,较佳的平衡点应该是至少需要进入完整中微风化层基岩10 m。     

智能导钻井下随钻单芯总线信道特征及接口驱动

随钻总线系统实时收集上传井下随钻测井数据与钻井工程参数以及下达地面控制命令,通过井地传输系统,实现地面与井下之间的数据与命令交换,形成钻井控制大闭环,是完成智能导钻的关键技术环节.本文从随钻单芯总线的信道特征、总线电路及其等效模型几方面介绍智能导钻井下随钻单芯总线系统,总结了总线的最佳工作频率及负载特征,分析了总线接口的简单可靠的驱动方法,通过电路测试,验证其可靠性.研究发现单芯总线信道的特征阻抗随分布参数变化很大,导致仪器横卧与竖立状态下,通信信道特性明显不同,本文根据信道特性变化规律,避开敏感频带,并将信道特征转换成等效电路模型,进一步明确了总线系统正常工作的参数设置方法.设计的总线系统已开展井下实钻试验连续工作3口井,累计工作时间超过270 h,累计钻进5300 m以上,未发现故障,系统工作稳定.

     

城市环境振动的测量

本文对城市环境振动进行了研究,测量了不同时段城市环境振动;重车起车、刹车及不同车速引起的振动测量;地铁进站、出站及运行引起的振动测量以及对基础和结构物的影响.     

智能导向钻井一体化软件系统平台研发

导向钻井技术的智能化是实现复杂油气藏高效开发的重要途径.本文面向智能导钻系统的实际需求,基于云平台、大数据及人工智能等技术,开展了一体化软件系统的研发.针对整套系统模块众多、功能复杂的问题,首先研发了可扩展模块化底层软件平台,在此基础上建立起集成数据采集、传输、存储、应用与决策为一体的工业化软件系统.本文详细介绍了整套软件系统的研发思路、架构设计、实现方式及各模块主要功能,同时开展了人工智能算法研发和软件平台的集成测试.研发的各软件系统模块不仅实现了现有功能的工程实用化,而且具备良好的扩展性,能够为智能导钻技术的持续性发展奠定基础.

     

地铁交通引起的环境振动的实测与分析

本文根据现场实测数据,对某地铁交通1号线沿线典型区段引起的环境振动实况和振动特性及传播规律等进行了分析研究。结果表明,地面振动Z振级主要由测点到轨道中心的水平距离决定,并且在离开地铁隧道中心线一定距离范围内,地面振动Z振级存在振动放大区。此外,本文还根据实测资料和现有研究成果提出了该地铁1号线引起环境振动Z振级的统计回归公式。该式从数学表达式的角度反映了振动信号的放大效应,可为预测或估计地铁运营诱发的环境振动提供参考。     

城轨交通引起的环境振动问题综述研究

随着城市化进程的加快和人们生活质量的提高,城市轨道交通系统引起的沿线地面和建筑物的振动问题越来越引起人们的关注。系统地介绍了城市轨道交通的主要形式,对城市轨道交通所引起环境振动问题的国内外研究进行了综述,同时,全面分析了环境振动对人们生产生活的影响、振动产生的原因、振动预测模拟等方面的问题。对国内外有关环境振动的计算模型也系统深入地作了分析研究。     

去除交通环境振动观测记录中本底振动的自互功率谱法

去除环境振动观测记录中的本底振动是提高信噪比、揭示交通环境振动特征的一个重要环节.本文在分析现有从交通环境振动观测记录中去除本底振动方法不足的基础上,从考虑本底振动与观测振动互相关性出发,提出了采用自互功率谱法去除本底振动的新方法,推导了计算公式,并通过实际算例论证了方法的可靠性.分析结果表明,本文提出的自互功率谱法能够更有效地去除观测数据中的本底干扰,获得更贴近实际的交通环境振动的功率谱、时程、振动级以及加权振级.在本底振动占优势的低频段,本文提出的方法较现有方法计算精度有明显的提高.     

井下甚宽频带地震仪可靠性测试研究进展

井下甚宽频带地震仪可靠性测试研究进展主要包括:可靠性测试平台（试验观测井、地下比测实验室、高温高压试验平台、盐雾实验平台）的搭建、室内外仪器可靠性和环境适应性验证两部分。      

用振动试验检查工程病害的几个实例

本文介绍应用振动试验技术检查工程病害的几个实例,并指出,随着振动试验技术的开发和进一步现代化,它在工程实践中的应用将具有更加广阔的前景。     

新型U型梁车桥耦合环境振动实测与分析

为探讨城市轨道交通U型梁车桥系统车桥耦合振动对周边环境的影响,采用线性化轮轨模型建立了31个自由度的车辆动力学模型。以重庆市轨道交通一号线工程中梁山以西高架区间所采用标准跨径为30m的单线小U结构为对象,采用自编程序和通用对机车车辆过桥时的车桥耦合振动进行了分析,实测了周边地面受到车桥耦合振动的响应,并通过计算与实测结果的对比分析对所建立的理论模型和编制的程序进行了验证,对U梁引起的环境振动进行了评价。结果表明,U型梁具有良好的环境振动控制效果。     

随钻双感应测井仪三维响应模拟及理论刻度(英文)

本文利用矢量有限元法模拟了一种新型的随钻双感应测井仪器在三维非均匀地层中的响应,分析了井眼、泥浆、侵入带、围岩和仪器偏心对仪器信号的影响,并对仪器刻度时的最佳刻度环参数和刻度系数进行了研究。研究表明:这种新型的随钻双感应测井仪器探测深度优于现有随钻电磁波测井仪器,并具有一定的方位探测能力。深感应和中感应具有不同的最佳刻度环参数和刻度系数,通过刻度和标定响应信号均可达到与地层电导率一致的线性关系。由于探测深度和分辨率不同,深感应和中感应受井眼等地层模型参数和仪器偏心的影响程度不一样,校正系数也不相同。文中结果对随钻双感应测井仪器的研发和资料的应用具有参考意义。     

井下甚宽频带地震仪研制内容与创新

井下甚宽频带地震观测能获取来自地球内部微弱的、丰富的、准确的宽频带地壳活动信息,包括地层微破裂、慢地震等,对地震学、地震预报和相关学科均有重要的科学研究意义和实际应用价值。研制具有我国自主知识产权的井下甚宽频带地震仪,并推进其工程化、产业化是地震观测仪器发展的重要方向之一。本文介绍了国家重点研发项目重大科学仪器设备开发专项 “井下甚宽频带地震仪的研制与应用开发” 的研究目标、研究内容及主要创新点。项目首次在国内外成功研制了可应用于2000 m深井观测的、完全自主知识产权的甚宽频带地震仪,并将在国家级重大项目中示范应用,打破了国外在井下甚宽频带地震观测的领先地位,促进了国内地震观测科学技术的发展。项目的主要进展将在项目专题中的4篇文章中分别进行介绍。      

地表与井下地电阻率观测数据分析

本文介绍了目前中国运行时间超过2年以上的4个同场地地表和井下地电阻率观测台站的基本情况, 通过分析观测曲线动态变化、 观测精度以及映震能力, 得到以下初步结果: ① 井下地电阻率观测对风、 降雨以及杂散电流干扰的抑制能力要优于地表观测; ② 井下地电阻率观测年变化与地表有较大的差别, 且井下观测大大削弱了年变化幅度; ③ 井下垂直方向地电阻率观测数据相对水平方向来说阶跃及突跳较频繁; ④ 天水、 河源、 海安台井下观测对其附近地震有一定的映震能力。     

天水地电阻率地表与井下多种观测方式的试验分析

2011年初天水地震台建成井下地电阻率观测专项项目,将地电水平观测推向了立体观测,其观测方式包括地表水平观测井下百米水平观测、地表与井下互换观测等.通过近两年的持续观测,地表A、B供电并下M、N观测以及并下水平观测两种方法获得的数据相对稳定、可靠;同时地表A、B供电井下M、N观测有助于数据变化的可靠性分析.在电磁环境较复杂的观测场地,地表A、B供电并下M、N观测和井下水平观测可能是地电阻率观测较为有效的两种方法.     

地面线城轨列车引起的地面振动预测模型研究

通过建立地面线路城轨列车引起的自由场地振动分析模型,并对模型中不同影响因素进行分析,建立地面振动预测模型。分析模型包括振源和场地两个部分,由列车运行作用于道碴上的力进行联系。影响因素包括:钢轨类型,轨道不平顺,列车速度、编组、载客量,场地土性质。利用课题组在京广铁路沿线进行的自由场地振动测试对振动分析模型进行验证,结合统计软件的相关程度来评价本文所建立的振动预测模型的适用性。     

多层住宅环境振动影响测试与减振措施分析

上海深厚软土地区某6层砖混住宅房屋经常受到间歇性的振动干扰,其中5~6层尤为明显。本文通过现场振动测试确认了振源为距房屋北侧约80m远处道路上通过的重型车辆。分析了房屋的环境振动特征和幅值,将其与新近实施的国标《建筑工程容许振动标准》(GB50868-2013)中有关住宅舒适性振级限值进行了比较;对影响舒适度最为严重的住宅结构水平横向振动用有限元软件建模,对结构环境振动响应起主要作用的第1阶自振频率和振型,由下设虚拟层来考察地基土的影响;最后根据该住宅环境振动的特性,分析了减振目标和可供进一步计算优化的两种减振技术措施。本文的实测与分析方法对解决类似的工程问题具有实用参考价值。