油气井出砂在线监测超声阵列成像方法研究

目录

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第一章 绪论

1.1 论文的研究目的及意义

1.2 出砂监测研究现状

1.3 超声成像检测研究现状

1.4 论文研究内容及结构

第二章 基于面阵的超声相控阵列出砂监测方法

2.1 油气井出砂超声相控阵监测原理

2.2. 均匀线列阵理论模型选择

2.3 超声相控阵聚焦被动定位算法研究

2.4 超声相控阵列影响因素分析

2.4.1 阵列间距对相控阵列的影响

2.4.2 阵元个数对相控阵列的影响

2.5 相控阵二维面阵方案设计

2.5.1 面阵模型

2.5.2 曲面阵列声指向性

2.6 总结

第三章 油气井出砂监测成像方法Comsol仿真分析

3.1 出砂撞击油井管道模型

3.1.1 Comsol声学模块简介

3.1.2 模型建立

3.2 单撞击点分析

3.2.1 撞击点声波扩散

3.2.2 单声源声波来向仿真验证

3.3 声楔对来波方向的影响

3.3.1 曲面阵声楔

3.3.2 平面阵声楔

3.4 总结

第四章 油气井出砂监测相控阵成像系统设计

4.1 总体方案的设计

4.2 超声信号采集模块

4.2.1 信号调理电路

4.2.2 信号采集电路

4.3 信号处理模块

4.3.1 FPGA信号处理

4.3.2 ARM数据预处理

4.4 电源模块

4.4.1 板上电源

4.4.2 稳压电源

4.4.3 现场电源

4.5 总结

第五章 油气井出砂监测及成像实验研究

5.1 传感器的设计与制作

5.2 实验研究

5.2.1 实验平台搭建

5.2.1 相控阵成像实验验证

5.2.3 油气井出砂监测实验

5.3 总结

第六章 总结及展望

6.1 完成的工作

6.2 创新点

6.3 存在的问题和今后的工作

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