输入参数论文（精选4篇）
输入参数论文 篇1
摘要：测井施工中软件参数选择错误, 使得所测曲线数值错误, 影响施工效率及成本浪费。本文通过具体分析详细描述测井软件中使用的参数及其意义, 为测井施工提供参考。
关键词：测井参数,施工效率
施工过程中有时会遇到的问题: (1) 电极系测井施工中, 所测曲线异常, 重新刻度仪器再测, 结果依然异常。 ( (22) ) 在声波测井中遇到井下仪器工作正常, 声波调试正常, 但是所测声波对套管数值与标准值不符, 并且有较大的误差。
以上问题的产生都是系统参数选择不正确造成的。参数在我们的地面系统中占了一个重要的部分, 我们的仪器能不能正常工作, 所测曲线是不是正确, 参数的选择非常重要。也许这些参数我们大多数时间不会去修改, 但当我们在施工中, 井下仪器工作正常, 但所测曲线异常时, 我们这个时候就要来检查一下我们的参数是不是由于误操作或者其它原因被修改了。因此, 要及时做出正确的判断, 熟练掌握地面系统中的参数就显得非常重要。
1 现把容易出错的几种仪器参数总结如下
1.1 电极系 (包括大串电极系、微电极、常规电极系)
下面以SDZ大串电极系为例做以下分析:
1.1.1 易出现的问题: (1) 电极系数输错 (2) 刻度电阻输错
1.1.2 原因分析:
电极测井是采集测量电极环之间的电压差和供电电流值, 用二者之比乘以刻度系数求出地层电阻率值。而刻度系数是由刻度电路求出, 为各个测量通道提供一个基准, 刻度系数的计算公式如下:K刻=C*R刻*I/V。其中C是电极系数, R刻是刻度电阻, I和V分别是刻度状态下的电流和电压值。由此可以看出只有输入正确的电极系数和刻度电阻才能测得正确的地层电阻率值。
(1) 电极系数的意义:电极系数通常是通过测量供电环与测量环之间的距离, 通过公式计算出来的, 它只与电极系的尺寸、类型有关, 其计算公式如下:
(2) 刻度电阻:大串电极系的刻度电阻是在遥测仪器里固定, 通常不会改变, 如果在维修遥测仪器时改变了刻度电阻, 输入时一定要随着改变。对于常规电极和微电极, 它们的刻度电阻则是固定在地面仪器的电极卡中, 刻度电阻均为1Ω, 因此使用不同的下井仪, 必须输入相应的刻度电阻值后再进行刻度。
1.1.3 检查方法:
(1) 电极在泥岩处所测数值应与感应所测数值基本一致, 如果偏差较大, 应重点检查刻度时的参数输入是否正确。
(2) 看K值大小。刻度出的电极刻度系数正常情况下都应该在正确的数值范围内, 如果刻度出的系数超出了范围, 应该首先检查参数输入是否正确。
1.2 双侧向、微球
1.2.1 易出现的问题 (:1) 电极系数输错 (2) 刻度电阻输错
1.2.2 原因分析:
(1) 双侧向和微球仪器的参数是由电极系数和內刻电阻组成, 它只与电极系的尺寸、类型有关, 通过公式计算出来的, 计算公式如下:双侧向公式:Ra=K*U/I。K仪器常数, 深侧向Kd=0.89, 浅侧向Ks=1.45。
(2) 刻度电阻:双侧向和微球仪器的刻度电阻在遥测仪器里固定, 通常不会改变, 如果在维修下井仪器时改变了刻度电阻, 输入时一定要随着改变。
1.2.3 解决方法:
双侧向和微球仪器结构都是固定的, 因此电极系数也就是一个固定的数值。刻度电阻一般也是固定的, K值是固定不变的, 不能超过规定范围。所以操作员在对双侧向和微球刻度时要注意刻度电极系数K的数值, 使K值在规定范围内。
1.3 SDZ3000推移声波
1.3.1 易出现的问题:声波接收探头间距选择错误
1.3.2 原因分析:
声波时差值就是两个接收器到达时间的差值除以间距得出的, 所以间距的选择直接影响着时差曲线的数值。目前使用的SDZ3000组合声波仪器有两种, 即15cm间距和20cm间距。由于声波在测井前不需要进行刻度, 只需要调整好波形, 因此声波间距的选择有时容易被忽视。间距选择错误易造成所测曲线数值不正确。
1.3.3 检查方法:
(1) 通过声波对套管的数值。正常声波对套管数值应在187μs/m, 间距选择错误则声波对套管的数值跟标准值偏差会很大, 如果下井仪器为15cm间距而参数选择20cm间距, 所测声波套管数值应会在140μs/m左右, 反之声波数值则在249μs/m左右。
(2) 通过声波在特殊岩性的数值判断。声波在标准岩层的正常数值应该在220μs/m左右、在硬石膏层大约在164μs/m左右, 如果偏差很大应首先检查声波间距的选择。
2 结语
测井过程中有时会忽视对软件参数的选择, 当发现所测曲线出现数值异常时, 不要急着怀疑井下仪器出现问题, 应该首先检查软件设置中的参数是否输入正确, 然后再对井下仪进行检查。认识并掌握测井软件中使用的参数及其意义, 可以快速排查测井仪器所出现的问题, 从而提高施工效率。本文对电极系、推移声波两种常见曲线参数做了简单介绍, 分析了几种常见参数出现错误的原因及检查方法, 希望能对以后测井过程中遇到类似问题时起到帮助。
P型核磁测井参数表的输入 篇2
关键词：核磁测井,P型
核磁共振测井是一种适用于裸眼井的测井新技术, 它增强了地层评价能力。然而, 测井工程师尤其要掌握核磁参数表的理论基础, 准确输入参数, 从而保证测井数据的质量。
1 P型核磁测井参数表介绍
本文所介绍的核磁数据采集软件是哈里伯顿公司Excell 2000系列下的CLASS软件。进入测井参数表, 如表1所示。其参数表的各项参数在测井过程中直接参与曲线计算、环境校正、仪器控制等方面的工作。这些参数输入的正确与否直接影响到曲线质量和油气层的准确识别。所以参数表的输入是一项非常重要的工作, 参数的正确输入, 是保证测井数据准确性的前提。
参数表中从左至右各栏分别为参数简称、参数所对应的仪器或组、参数说明、参数值、参数单位。在Tool栏中, 对应于MRILD的参数为共用参数, 而其下方的参数为自用参数, 这些自用参数值自动与CLASS软件中已经编辑好的测井模式相关参数保持一致, 通常不用更改, 本文将不作介绍。
2 主要参数介绍
2.1 井眼流体矿化度BORSAL
该参数单位是KPPM。
通过泥浆测试盒测量地面温度时的泥浆电阻率, 再根据矿化度与温度及电阻率的关系图表, 得到流体矿化度值。井眼流体矿化度用于井眼中的流体侵入影响校正。核磁共振测井的有效探测空间通常在冲洗带范围内, 由于这个范围内的氢原子被侵入流体所置换, 从而影响了有效孔隙度。孔隙度校正的乘积因子为:
M= (NaCl/100000) ×0.04+1 (式1)
式中:NaCl为井眼流体矿化度。
2.2 地层温度校正FT＿COR
该参数值有两个选项:Grad和Sens。
核磁测井时, 地层温度的读取有两个途径:一个是根据地温梯度的计算当前地层温度, 对应选项Grad;另一个途径是从发射天线上的温度传感器读取, 对应选项Sens。可在参数值输入时选择Grad或Sens。一般我们选择输入Grad, 即根据地温梯度计算地层温度。
核磁测量地层孔隙度, 是利用仪器测得地层的磁化强度, 与水箱刻度时的磁化强度 (这个值认为是孔隙度为100%时的磁化强度) 的比值, 再经过温度校正、矿化度校正等, 而得到地层孔隙度。
2.3 温度
在参数表中, 以下三个参数值与温度有密切关系, 即:
井底温度BTEMP;
地温梯度TGRAD;
井底深度BDEPTH。
测井时, 软件将这三个参数组合在一起, 能够实时计算得出任何深度对应的地层温度, 地层温度用于计算地层温度校正因子, 所以如果将其中的一个参数输错, 就会导致系统计算地层温度错误, 进而影响所测地层孔隙度。
2.4 T2截止值BVI CUTOFF
该参数单位为ms。由核磁共振回波串反演拟合得到的T2分布可以确定地层有效孔隙度, 用T2截止值来区分有效孔隙中的束缚水孔隙度和自由流体孔隙度。在T2分布曲线中, T2小于该值的所有孔隙中的流体均是束缚状态的, 而T2大于这个值对应的所有孔隙中的流体是可动的。通常, 砂岩T2截止值为33mS, 碳酸盐岩的T2截止值为90mS。
可见T2截止值虽不会影响地层有效孔隙度的测量值, 但是它确定自由流体孔隙度和毛管束缚流体孔隙度测量值占有效孔隙度测量值的比例。
2.5 渗透率系数PCOEF
该参数无单位。
CLASS测井软件采用自由流体模型来计算渗透率。其公式如下
K——渗透率;
Φ——有效孔隙度;
FFI——可动流体;
BVI——毛管束缚水。
C为经验系数, 即渗透率系数PCOEF, 能反映本地区的地层沉积特征。我们通常输入C=10。可见渗透率系数PCOEF的输入直接影响地层渗透率的计算。
3 参数输入对曲线质量的影响
前面叙述了几个主要的参数的理论基础和输入方法, 下面将错误的参数输入所得到的测井曲线, 与正确参数输入所得到的测井曲线相对比, 来具体展示各参数对测井曲线的影响。
3.1 温度对曲线质量的影响
参数表输入完全正确的情况下, 截取方XX井某一段核磁共振测井曲线, 如图1。对于该井, 参数表中井底温度的正确输入是138.2℉, 核磁测井曲线如图1上半部分所示。若误将此温度输为1382℉, 则测量结果如图1下部分所示。
通过对比, 可以看出BTEMP井底温度输入错误, 会使孔隙度、渗透率曲线以及回波串、T2分布谱均出现错误, 严重影响测井质量。
3.2 T2截止值对曲线质量的影响
对于砂岩地层, 正确的参数T2截止值BVI CUTOFF为33mS, 若输入13 mS或133mS, 测量结果对比也较为明显 (图略) 。
通过对比发现, 如果输入T2截止值比正确值小, 则测到的毛管束缚流体孔隙度相对变小, 可动流体孔隙度相对变大;如果输入T2截止值比正确值大, 则测到的毛管束缚流体孔隙度相对变大, 可动流体孔隙度相对变小。T2截止值同时对渗透率曲线也有一定影响。
3.3 井眼流体矿化度对曲线质量的影响
通过对比, 发现井眼流体矿化度BORSAL对曲线的影响极小 (图略) , 这样的参数尤其不能输入错误。
4 结论
输入参数论文 篇3
模态分析是在对结构进行实际测试的基础上,采用实验与理论相结合的方法来处理工程结构的动力学问题。随着某装备减重和确保可靠性要求,必须对其进行模态分析。在确定单输入多输出方法的模态分析方法基础上,需要设计相应的测试系统。该系统要求结构上能够满足被分析的对象,即能在装备平台上施加相应的激励,可并行采集结构的振动加速度,同时实现数据的即时存储。本文根据这一要求,设计了相应的测试系统。该系统以PC机为主机进行操作,以ARM控制器为执行机构,对输出和采集过程进行控制,输出形式是激振力,输入信号是加速度。
1 单点输入多点输出模态参数测试
单点输入多点输出方法在实验时,激励点是固定的,且可以同时测试多个点的响应。该方法测试效率较高,广泛用于中型机构的实验模态分析。由于同时测量多个点,传感器的质量和要小,以减少附加质量对结构特性的影响。激励方法可以采用锤击法或激振器激励法。本文采用了激振器激励法。激振器激励方法较好,可以克服锤击法容易引起模态遗漏的问题。
该方法的系统原理结构如图1所示。
2 测试系统总统结构设计
根据系统测试要求,本文设计了模态参数测试系统。该测试系统由PC机、输出控制器、激振器、数据采集控制器、调理电路和多个振动采集传感器组成,如图2所示。
PC机作为该系统的主控计算机,用于向采集设备控制器发出控制命令(如开始、结束等),保存和分析数据,并产生激振器所需的波形数据。输出控制器接收波形信号,将波形数据转换成模拟信号发送给激振器。激振器根据波形信号产生相应的激振力作用于被测对象。振动传感器感受测试对象的振动,产生电荷信号,调理电路将传感器的电荷信号转换成电压信号,发送给数据采集控制器。数据采集控制器用于采集控制,可以接收PC机发出的命令,同时对采集过程进行控制[1]。
振动传感器要求测量试验响应的传感器除了体积小、重量轻,还必须具有低频灵敏度高的特点。同时,要求传感器有较好的线性度和相位特性,以便用两个传感器的信号相加或相减。目前,用于模态试验的传感器有加速度计和应变电桥两大类。本文采用压电式加速度传感器,型号为DH130,灵敏度为1.08 pC/m·s2,工作频率范围为0～104 Hz,横向灵敏度小于3%,重量为9 g,安装方式为磁座吸合。输出控制器采用USB总线输出卡,可以输出两路模拟信号。
3 激励信号的产生
激励信号的类型根据模态分析方法的不同而不同。该系统采用了随机子空间作为模态分析方法,该方法要求输入信号为白噪声信号,因此需要由PC机产生白噪声序列给输出控制器。
在PC机上,采用LabVIEW软件产生白噪声序列。其基本思想是由随机数产生函数产生(0,1)区间内的随机数,将随机数乘以一定系数后,使其符合输出控制器要求的范围,定时送往输出控制器。其程序结构如图3所示[2]。
程序执行产生的随机数序列送往输出控制器后,产生的信号如图4所示。
4 数据采集控制器
数据采集控制器以ARM控制器为核心,其外围电路包括USB总线控制器,数据采集控制电路,时钟电路,存储电路等[3,4,5,6]。
其基本结构如图5所示。在该控制电路中,ARM(Advanced RISC Machine)作为总控制器,接收上位PC机命令,向采样电路发出执行采样命令,向分频器写入数据,确定采样速率。当采样完毕后,发出停止采样命令,并将数据传送到PC机。该ARM芯片选用S3C44B0。USB总线控制器为MC34825,用于和上位PC机进行数据和指令传输。精密时钟电路是采样时间控制电路,其发出的时钟信号经可编程分频器(8254)分频后送往A/D转换电路作为启动下一次采样和向存储器写入已采样数据的信号[7]。
在采样启动/数据写入控制器中,包括采样允许/禁止控制电路,读写控制电路。允许/禁止控制电路由ARM控制器控制其使能,决定信号的通过与否。读写控制电路由加法器和控制逻辑组成,加法器输出作为Buffer的地址信号,当时钟信号来到,地址自动加1,并向Buffer发出写入数据命令。该电路结构原理如图6所示[8,9]。
5 应 用
采用本文设计的系统,对某装备结构进行了模态分析实验,获得了部分加速度数据,如图7所示。
经应用证明,该系统能够完成所要求的模态参数测试功能,能对被测结构施加任意激励,并能够并行采集数据,具有广泛的通用性,可以用于一般机械结构的参数测量。如果更换系统前端传感器,也可用于其他参量的并行测量。
但该系统由于受到总线传输速度的限制,其采集速率将限制在0～100 KSPS范围内。
参考文献
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输入参数论文 篇4
Boost变换器是 开关电源 常用拓扑 电路之一 , 广泛应用 于电力电 子技术领 域[1,2],包含电感 、电容和开 关管等器 件 ,这些器件 的设计和 选择对电 路的工作 状态有重 要影响 。 在电流连 续模式 (CCM)Boost变换器中 ,储能电感 选择过小 , 可能产生 电流不连 续的现象 , 影响电路 的正常运 行和输出 电压 ; 储能电感 选择过大 , 不仅会导 致电感上 能量消耗 过多 , 妨碍功率 因数的进 一步提高 , 而且会导 致成本上 升 ,造成浪费 。 为此 ,文献[3]对Boost变换器电 感参数的 计算进行 了讨论 ,得出负载 和开关频 率恒定 、 输入和输 出电压不 变时 ,CCM模式下电 感参数的 选择方法 ; 而很多时 候输入电 压是在一 个范围内 变化的 , 此时电感 参数会受 到影响 。 因此 ,有必要对 输入电压 范围变化 时CCM模式下电 感参数的 选择进行 深入研究 。
1 Boost 变换器的工作模式
Boost变换器的 拓扑结构 电路如图1所示 。
根据电感 电流的最 小值是否 为零 , 可将Boost变换器工 作模式分 成电流连 续模式 (CCM)、 电流临界 连续模式 (CRM) 和电流断 续模式 (DCM)。 CCM模式下Boost变换器电 感电压和 电流波形 如图2所示 。
Boost变换器的CCM模式和DCM模式的临 界电感LB为[4]:
式中 ,D为占空比 ,TS为开关周 期 ,UO为输出电 压 ,IO为输出电 流 。
当电感L=LB时 , 变换器工 作于CRM模式 ; 当L>LB时 , 变换器工 作于CCM模式 ; 当L <LB时 , 工作于DCM模式[5,6,7]。
将代入式 (1),整理得 :
式中 ,RL为负载电 阻 。
由式 (2)可知 ,临界电感 量的选取 与占空比 、负载和开 关管工作 周期有关 。 当负载和 开关频率 恒定时 ,临界电感 量取决于 占空比的 大小 。 此时 ,若输入/输出电压 恒定 ,为保证变 换器工作 于CCM模式 ,电感L只需大于 临界值LB即可 。 若输入电 压范围变 化 ,输出电压 不变 , 临界电感 量的选取 需要重新 进行分析 。
2 最小 电感选择
2 . 1 临 界 电 感 与 占 空 比 的 关 系
当负载和 开关频率 恒定时 ,临界电感LB与占空比D关系如下 :
令 :
对式 (4)求导 ,得 :
由式 (5)可知 ,F存在两个 极值点1/3和1。 F与D的变化曲 线如图3所示 。
当D在 (0,1/3) 之间变化 时 , F随着D的增加而 增大 ;当D在(1/3 , 1 ) 之间变化 时 , F随着D的增加而 减小 ; 当D=1/3时 ,F取得最大 值4/(27) 。
当负载和 开关频率 恒定时 , 由于临界 电感LB正比于F,故LB与D的变化关 系和F与D的关系一 致 。
2 . 2 输 入 电 压 变 化 时 电 感 设 计
若输入电 压UI范围变化 ,由于输出 电压UO不变 ,可知占空 比D是范围变 化的 。 假设占空 比D的最大值 为Dmax, 最小值为Dmin, 此时临界 电感LB随着D也是范围 变化的 , 则临界电 感LB必存在最 大值LBmax, 使得输入 电压变化 时Boost变换器仍 工作在CCM模式 。 因此 , 要使Boost变换器在 宽范围输 入时均处 于CCM模式 , 电感L的最小值Lmin必须等于 临界电感LB的最大值LBmax。 由于临界 电感LB与占空比D的关系如 图3曲线所示 , 故电感L的选取分 以下3种情形 :
( 1 ) 当Dmax<1/3, 临界电感LB随着D的增加而 增加 ,Dmax在取得最 大值 ,则电感L的最小值Lmin为 :
( 2 ) 当Dmin>1/3 , 临界电感LB随着D的增加而 减小 ,临界电感LB在Dmin取得最大值,则电感的最小值Lmin为:
( 3 ) 当1/3 ∈(Dmin, Dmax) , 临界电感LB在占空比1/3时取得最大值 ,则电感的 最小值Lmin为 ;
3 仿真验证
为了验证上述理论分析,对Boost变换器进行仿真研究 。 其参数如 下 :输入电压UI为12 V~36 V, 输出电压UO为48 V , 负载电阻 为48 Ω , 输出滤波 电容值为100 μF , 开关频率50 k Hz。
将输入电压范围分12 V~24 V、12 V~36 V、33 V~36 V 3种情况进 行讨论 。 首先分析 输入电压12 V ~ 36 V , 其CCM模式电感 的最小值 确定方法 如下 :
( 1 ) 输入电压 的变化范 围12 V ~ 36 V , 得出占空 比D的变化范 围为0.25~0.75。
( 2 ) 由式 ( 2 ) 得出占空 比在0 . 25和0 . 75时所对应 的临界电 感分别为67.5 μH和22.5 μH。
( 3 ) 由于1/3 ∈(0.25,0.75), 临界电感 在占空比1/3时取得最大 值 , 则电感的 最小值由 式 (8) 得Lmin= 71 . 1 μH , 此时所对 应的输入 电压为32 V。 上述输入 电压 ,占空比和 临界电感 对应关系 如表1所示 。
其中输入电压32 V,电感取值分别为22.5 μH、67.5 μH和71.1 μH时电感电 流仿真波 形如图4所示 , 输入电压12 V和36 V的仿真结 果由表2给出 。
由图4可知,输入电压32 V时,其临界电感为71.1 μH。 由表2知 , 输入电压12 V和36 V时 , 其临界电 感分别为22.5 μH和67.5 μH。 当电感值 小于临界 电感时 ,Boost变换器工 作在DCM模式 ; 当电感值 大于临界 电感时 , Boost变换器工 作在CCM模式 。
对图4和表2进行分析 ,可得输入 电压在12 V~36 V变化 , 电感值71.1 μH能保证Boost变换器均 工作在CCM模式 , 而它正好 是D =1/3所对应的 临界电感 值 。 这说明当1/3 ∈(Dmin,Dmax) 时 , 要使Boost变换器均工作在CCM模式 ,电感的最 小值应为D=1/3所对应的 临界电感 值 。当输入电 压在12 V ~24 V和33 V ~36 V两种情况 时 ,通过上述 方法得到 其最小电 感为60 μH和70.9 μH。 3种情况的 输入电压 所对应的 电感选择 如表3所示 。
由表3可知 ,Boost变换器工 作在CCM模式时 ,其最小电 感等于临 界电感的 最大值 。 当最大占 空比Dmax<1/3时 , 最小电感 在Dmax处取得 ; 当最小占 空比Dmin>1/3时 ,最小电感 在Dmin处取得 ; 当1/3 ∈(Dmin,Dmax) 时 , 最小电感在D=1/3处取得 。
由此可见 , 仿真结果 与理论分 析一致 , 从而验证 了理论分 析的准确 性 。
4 结论