鉆具振動(dòng)信號(hào)的采集及應(yīng)用研究.pdf

1、近年來,鉆具早期損壞的現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生,從而造成鉆進(jìn)成本的增加。研究表明,鉆柱振動(dòng)是鉆進(jìn)時(shí)井下普遍存在的現(xiàn)象,鉆柱的高幅振動(dòng)是鉆具損壞的主要原因,因此,對(duì)鉆具振動(dòng)的研究也日益引起人們的重視。鉆柱振動(dòng)信號(hào)是一種信息含量豐富、成分復(fù)雜的振動(dòng)波,它包含了鉆柱和鉆頭自身工況引起的振動(dòng)、鉆頭與地層相互作用所激發(fā)的振動(dòng),鉆柱與井壁相互碰撞及粘卡-釋放引起的振動(dòng)等。鉆柱振動(dòng)分為縱向、橫向與扭向三種方式。鉆柱振動(dòng)波的特征與鉆具結(jié)構(gòu)、鉆具的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)及所受載荷

2、特性等動(dòng)力學(xué)特性有關(guān),其信號(hào)特征反映了井下鉆具的工作狀態(tài)及巖石特性。因此,對(duì)鉆柱振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和分析,對(duì)于控制鉆柱振動(dòng),預(yù)防鉆并事故,判斷井下工況,優(yōu)化鉆井以及識(shí)別地層巖性等方面有著重要的意義。
　　 本論文研究分析了鉆柱振動(dòng)產(chǎn)生的機(jī)理和信號(hào)特征,在國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究的基礎(chǔ)上研制了振動(dòng)測(cè)量卡箍,開發(fā)了一套針對(duì)井下鉆柱振動(dòng)信號(hào)的地面采集、傳輸與監(jiān)控系統(tǒng)。利用振動(dòng)信號(hào)的時(shí)域、頻域處理方法,開發(fā)出一套相應(yīng)的鉆柱振動(dòng)信號(hào)分析處理軟件并