仪器仪表学报

作者：杨 一，周可馨，张 楠，郭 安

单位：杨 一,1. 西安石油大学陕西省油气井测控技术重点实验室，2. 西安石油大学电子工程学院,,周可馨,1. 西安石油大学陕西省油气井测控技术重点实验室，2. 西安石油大学电子工程学院,,张 楠,1. 西安石油大学陕西省油气井测控技术重点实验室，2. 西安石油大学电子工程学院,,郭 安,1. 西安石油大学陕西省油气井测控技术重点实验室，2. 西安石油大学电子工程学院,

关键词：导向钻具动态测量;随机共振;三稳非线性系统;频率提取

基金：国家自然科学基金(52174005)、西安石油大学研究生创新基金(YCX2413096)项目资助

在随钻测量过程中,由于钻头切削岩层、钻柱与井壁的碰撞等导致底部钻具产生强烈振动,使钻具动态测量信号淹没在复杂的噪声环境中,对钻具姿态测量产生严重干扰,造成钻具导向控制无效。针对这一问题,利用三稳非线性系统所产生的动力学特性,即随机共振效应对导向钻具动态测量信号的频率进行提取。首先,提出基于尺度变换三稳系统的随机共振频率识别方法,解决钻具动态测量信号的应用限制;然后,研究势函数特征参数对系统共振输出作用的影响规律,并设计相应的势函数特征参数调整方案,实现任意噪声强度下钻具动态测量信号的频率提取。仿真和实钻数据实验结果表明,所提方法可提取信号的信噪比(SNR)阈值低至-19.5dB,并且可靠性优于双稳态系统,证明了方法的有效性和稳定性。

来源：2024年第12期

《仪器仪表学报》期刊编辑部

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