朱祖扬
- 作品数：19 被引量：53H指数：5
- 供职机构：中国石化更多>>
- 发文基金：国家科技重大专项国际科技合作与交流专项项目国家自然科学基金更多>>
- 相关领域：石油与天然气工程天文地球机械工程电子电信更多>>
- 钻铤结构对随钻声波测井响应的影响被引量：9
- 2016年
- 为了有效提取随钻声波测井时的地层声波信息,采用有限差分法和时间慢度相关分析法,研究了钻铤外径、钻铤内径、钻铤内部变径和钻铤外壁刻槽等因素对钻铤波传播的影响。模拟计算结果显示,钻铤外半径变大时,即钻铤外壁和井壁的间隙较小时,接收波形里没有地层横波;钻铤内半径变小时,钻铤波、地层横波和斯通利波幅度变化不大,但是当钻铤壁厚变薄时斯通利波幅度明显增大;钻铤内变径对钻铤波幅度的影响,主要取决于声源频率是否在钻铤固有阻带频率范围内;钻铤外壁刻槽后,钻铤波幅度变小,可以从接收波形里提取出地层纵波。研究结果表明,钻铤的内径和外径变化会对地层横波和斯通利波的接收产生影响,而钻铤的内壁和外壁形状(如刻槽)会对钻铤波的幅度产生影响,钻铤结构与随钻声波测井响应的变化关系可以为随钻声波测井仪隔声体设计和随钻声波测井资料解释提供理论依据。
- 朱祖扬吴海燕李永杰李丰波
- 关键词：随钻声波测井
- 基于微芯片技术的全井筒压力温度采集器被引量：3
- 2015年
- 针对全井筒工程参数测量的需要,设计基于微芯片示踪技术的全井筒压力温度采集器。示踪器由传感器、电子线路和封装外壳组成,系统功耗低(小于30mW),体积小(Φ16mm),重量轻(4g),测量压力达到60 MPa,测量温度达到100℃。在井筒压力温度采集过程中,示踪器被投入井筒内,浮在钻井液里并随钻井液运动,最后从井筒底部返回地面,在这一循环过程中,示踪器连续采集井筒中流体的压力和温度。作为一种可扩展的随钻测量平台,示踪器可以为钻井工程、井漏识别、压裂作业、井下高速数据传输等领域提供服务。
- 朱祖扬张卫杨明清倪卫宁李继博李新
- 关键词：测井仪器随钻测量钻井工程数据传输
- 井筒微芯片示踪器电源技术及现场试验被引量：5
- 2018年
- 微芯片示踪器的工作性能受电源影响较大,有时在井下不能采集到完整的数据,为此,设计了以可充电锂电池为电源,采用无线充电技术给其充电的供电方案。通过充放电试验考察了无线充电过程中充电电压与送电电压、线圈对心距和充电时间的关系,以及高温环境对电池放电特性的影响。结果表明:送电电压和线圈对心距之间相互影响,送电电压较小和充电距离过大,充电电压均达不到充电要求,反之充电电压过大会导致电池被充爆;充电时间越长充电效果越好,但会增长现场作业时间,而充电时间过短又会导致电池充电不充分;锂电池高温下的放电速度比常温下快。现场入井试验结果表明,采用设计供电方案的微芯片示踪器能够采集到整个井筒的温度数据。这表明微芯片示踪器采用设计的供电方案可以解决示踪器工作性能受电源影响的问题。
- 朱祖扬吴海燕张林李丰波赵金海张卫
- 关键词：锂电池无线充电
- 随钻声波测井声系短节的研制与测试被引量：4
- 2015年
- 为满足钻井过程中对地层压力实时监测和地质力学计算的需要,开展了随钻声波测量关键技术研究,研制了随钻声波测井声系短节。该短节内外径分别为57.2mm和171.0mm,采用＂一发两收＂的工作模式,发射声系安装一个单极子发射换能器,接收声系安装2个接收器,每个接收器由4个宽频接收换能器组成。发射声系和接收声系采取分离式设计,声波发射器和接收器之间的距离可以调整,接收器之间的距离固定为200mm。利用声波测量试验装置测试发现,发射声系的声波激发频率为12.92kHz,声场指向性图近似于一个椭圆,接收声系的8个接收换能器的谐振频率为30.84～33.53kHz,平均谐振频率为32.23kHz;利用该短节和随钻声波测量电路获得了试验套管井的声波全波列波形,计算得到套管的声速为5 100m/s。随钻声波测井声系短节的成功研制,为国内随钻声波测井仪器的开发提供了新的技术思路。
- 朱祖扬陆黄生张卫吴海燕吴金平
- 关键词：声波换能器采集电路套管井
- 随钻单极子声波测井模式优化及远探测被引量：2
- 2022年
- 针对非均匀性地层地质力学评价和地质导向钻井的需要,研究了随钻单极子声波的方位特性和反射声场特征,并研制了随钻声波测量装置。建立了不同方向速度模型井和反射声场模型,数值模拟了两个模型的单极子声波传播特征,使用单极子声源发射和偏极子接收器接收的测量模式,分别获得了波速周向变化图和反射波的方位特征。模拟结果表明,纵波对地层方位特性更容易提取和观测,反射波具有一定方位性。在水池里开展了随钻单极子声波远探测实验,利用反射波能够准确测量到1.00 m、3.00 m、5.00 m和7.00 m的反射界面距离,实验证明,在合适尺度范围内进行声波远探测是可行的。研究结果表明,随钻单极子声波测井技术在测量模式上进行适当的改进,对测井数据进行适当的处理,则这项技术既可以用于近井壁地层的非均匀性分析,又可以用于远井壁地层的界面探测,从而在随钻测井评价和钻井高效施工等方面发挥更大的作用。
- 朱祖扬
- 关键词：反射波
- 随钻声波测井声系短节模拟样机试验研究被引量：4
- 2016年
- 针对随钻声波测井中换能器技术及装配的难题,研制了随钻声波测井声系短节模拟样机,基于随钻单极声波测井理论,以指向性、接收响应、单极测量功能等3个指标评价了声系短节及各组成部分的性能及特性。结果表明:发射声系以单极发射向外辐射的声场具有一定的周向均匀性,其指向性接近于一个圆,可组成单极声波发射器;接收器的接收灵敏度均值在-208.0dB附近,偏差在2.0dB以内,接收响应一致性良好,可组合相加接收单极声波信号;以单极测量功能进行的模型井整机联调试验获得了套管井波列,提取的套管波传播速度为5 245.6m/s,相对误差小于3.0%。这表明随钻声波测井声系短节具有单极发射、单极接收的测量功能,可用于模拟随钻单极声波测井,为随钻声波测井仪的研制提供试验数据。
- 吴金平陆黄生朱祖扬张卫
- 关键词：随钻测井声波测井指向性
- 基于有限差分法和伪谱法的井孔声场数值模拟被引量：2
- 2018年
- 为模拟径向分层的井孔声场,对有限差分法和伪谱法混合算法的原理和特点进行研究,用混合算法重写质点速度和应力的一阶偏微分方程组。通过实例计算,验证该方法的可靠性,在对具有分层界面的地质模型进行声场模拟时具有相当的计算精度。用混合算法对轴对称井孔声场进行了模拟,讨论井径变化和井外地层岩性变化对井孔声场的影响,计算结果可为声波测井仪器研制和数据分析提供理论指导。
- 吴海燕朱祖扬张卫
- 关键词：数值模拟有限差分混合算法井孔声场分层介质
- 井筒微芯片示踪器的深度定位研究被引量：1
- 2021年
- 针对微芯片示踪器只有时间信息而没有井深信息,不容易评价不同井深的温度和压力状况的问题,开展了微芯片示踪器深度定位方法研究。分析了时间分配法和速度定位法的特点,根据井筒物理参数、钻井液参数和微芯片示踪器参数,计算钻井液在环空内的上返速度,以及微芯片示踪器在钻井液内的下沉速度,从而获得微芯片示踪器在不同井段内的上返速度或者上返时间。提出了速度解算法的微芯片示踪器深度定位方法,把微芯片示踪器下沉速度的计算归为一元多次方程的求解,最大程度地降低了由于输入参数不准而导致的计算偏差。开展了1口浅井和1口深井的微芯片示踪器入井试验,微芯片示踪器均测量到了井筒的温度数据,通过深度定位方法得到了这2口井不同深度点对应的温度。由于对钻井液性能参数估算不准,利用速度定位法计算的微芯片示踪器在浅井的运动速度偏低,而在深井的运动速度偏高,获得的微芯片示踪器的井深信息不准。研究结果表明,利用时间分配法和速度解算法等深度定位方法能够获得微芯片示踪器的井深信息,从而能够用微芯片示踪器准确评价不同井深的温度和压力状况,对于智能钻井技术具有重要意义。
- 朱祖扬朱祖扬杨明清刘江涛张卫
- 关键词：随钻测量时深转换
- 便携式岩屑声波录井系统研制与测试被引量：4
- 2020年
- 为了在钻井过程中实时测量所钻地层的声波速度,在研究岩屑声波录井方法的基础上,研制了高精度的便携式岩屑声波录井系统。设计岩屑声波录井系统时,采用了具有脉冲发生器和示波器功能的一体化电路,并研制了能够快速读取、存储波形数据的软件示波器;采用了超声波透射法,通过超声波探头发射1 MHz频率的超声波,测量声波穿过岩屑样品的纵波速度和横波速度。对该系统进行了实验室比对和实钻井偶极子声波测井比对测试,结果表明,声波速度测量精度大于98.0%、岩屑声波和电缆声波数据一致性大于80.0%。利用该系统不仅可以随钻监测地层异常压力,还可以实时评价岩石的脆性、可压性、可钻性和井壁稳定性。
- 王志战王志战李丰波朱祖扬张卫李丰波
- 关键词：岩屑超声波测量电路
- 随钻声波测井技术发展现状被引量：5
- 2015年
- 文章介绍了随钻声波测井理论和仪器。经过二十多年的发展,已经形成了单极子、多极子和偏心声源测井技术,不仅能够实现快慢地层的纵横波速度测量,而且能够实现方位声波的测量。随钻声波数据处理的难点在于解决钻井噪声和仪器偏心对地层信号的影响,旋转叠加技术提供了一种消除噪声影响的途径。随钻声波测井仪研制需要解决的关键技术包括,声波换能器、隔声体和井下电路的设计,其中声波换能器和隔声体的设计至关重要。随钻声波测井技术代表了未来声波测井的发展趋势,具有广泛的应用前景。
- 朱祖扬
- 关键词：随钻声波测井声波换能器数据处理
