5月29日,学院邀请安全科学与工程2022级博士张紫衡担任“智萃沙龙”第二十四期分享会的主讲人,以“基于超声多普勒原理的深水钻井气侵监测方法研究”为主题在古镇口校区海洋楼B203进行了学术成果汇报以及科研经验交流。此次分享会由学院兼职辅导员范瑞祥主持,30余名硕士和博士生参与。
在深水钻井油气勘探过程中,气侵现象会导致钻井液密度下降,从而增加井喷风险,严重威胁海上平台作业人员的安全。因此,精确监测隔水管内的含气率变化成为确保安全作业的关键。基于超声多普勒效应的气侵监测技术可以通过在隔水管上布设超声传感器,采集声波接收信号从而提前对气侵现象做出反应,但该技术在含气率定量反演方面尚存局限。
为解决上述问题,张紫衡分享了两种含气率定量反演方法,分别为频谱分离法与多尺度模糊散度熵法。频谱分离法能够有效提取含气扰动对超声信号在频域中造成的特征变化,揭示频率成分与含气率之间的映射关系;而多尺度模糊散度熵法则从时间序列复杂性角度出发,量化信号在多个时间尺度下的模糊熵特性,敏感捕捉含气率变化所引发的动态非线性行为。通过将频域与时域信息融合处理,可在保留物理机制解释力的基础上,实现对隔水管内含气率变化的高精度反演与定量分析,提升超声气侵监测技术的工程适应性与诊断能力。
报告最后,张紫衡从如何平衡科研与生活、如何平衡项目与毕业设计、如何快速找到研究重点、如何缓解压力、如何调整心态五个方面分享了自己的科研心得体会。
张紫衡,安全科学与工程2022级博士研究生,主要研究方向为深水钻井气侵风险智能识别与监测,导师为殷晓康教授。目前以第一作者发表SCI(2区TOP)论文1篇,国际会议论文1篇(EI检索),中文会议论文1篇(大会论文一等奖),申请并授权国家发明专利3项。此外,在第三届世界状态监测大会、首届全国超声大会、第三届石油技术院董事长论坛与2025年国际海洋与极地工程会议作大会口头汇报。作为员工主要负责人参与中海石油(中国)有限公司北京研究中心的企业课题:基于超声多普勒的水下溢流早期监测装置样机加工测试,并取得关键研究成果。