油田注水工藝是提高油田開發(fā)水平,保持油藏能量和油田穩(wěn)產(chǎn)主要的工藝技術,在國內(nèi)外得到了廣泛的應用。目前新疆石油服務企業(yè)在廣闊且分散的采油站點主要是通過水罐車運水,并通過向油田注水井口注水的方式來完成注水作業(yè),這種傳統(tǒng)的方式效率低,不符合當前新疆油田數(shù)字化系統(tǒng)的推廣。因此,為實現(xiàn)罐車液料卸載工藝的自動化改進,節(jié)省人力物力,首先提出一種新型的類鶴管式罐車液料自動卸載特種作業(yè)機械手臂,并針對水罐車灌裝口的識別與定位問題,即針對在采油現(xiàn)場空間圓的識別與定位技術進行研究。在油田現(xiàn)場環(huán)境中直接識別圓形的方式有比較大的干擾信息,所以,本文對灌裝口圓心坐標信息的求取提出了一種復合定位的方式,該方法包括灌裝口的識別和灌裝口中心坐標的定位。在圓形灌裝口的識別中,分別采用基于邊緣信息的FFT的相位相關的模板匹配方法與基于級聯(lián)分類器的灌裝口檢測方法并分別進行了研究,在灌裝口圓心坐標定位中采用基于統(tǒng)計原理的最小二乘圓定位法。最后通過實驗驗證將這種粗定位的識別技術與精定位的定位方法結合應用在圓形灌裝口的識別定位中,取得了良好的定位效果。再根據(jù)平行雙目立體視覺模型的原理和雙目圖像中分別測得的灌裝口圓心的坐標信息解算到灌裝口的三維位置信息,為下位機控制機械結構的運動提供參數(shù)。在文章的最后對該課題中涉及的模擬軟硬件平臺進行設計及其對識別方法的實驗驗證和定位方法的實驗結果進行分析,結果表明本課題涉及的識別定位方法,在攝像機焦距附近一定的范圍具有很好的定位效果,對注水工藝的自動化改進具有一定的實踐和指導意義,最后對該卸水機械臂的軟件系統(tǒng)進行開發(fā)與基于PID的逼近的控制方式進行研究。
【學位單位】：新疆大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2019
【中圖分類】：TE934.1;TP241;TP391.41
【部分圖文】：

1.引言1.1 課題的背景我國是一個面積廣闊、多油田分布的國家。受多種因素的影響，石油價格在國際市場中波動巨大，且當今國內(nèi)大部分油田進入到開發(fā)的衰減期，為了繼續(xù)能順利采油保證國家的正常經(jīng)濟發(fā)展，不少油田開始進行采油過程的注水作業(yè)。注水作業(yè)也即注水工藝，是一種通過將鹽水或符合要求的水經(jīng)過注水系統(tǒng)最后注入采油油層的技術，這種技術是油田開發(fā)的常用技術，目的是保證油層的壓力的恒穩(wěn)，保證采油的穩(wěn)定與持續(xù)[1]。油田注水工藝是提高油田開發(fā)水平，保持油藏能量和油田穩(wěn)產(chǎn)主要的工藝技術，在國內(nèi)外得到了廣泛的應用。隨著老油田開發(fā)的不斷深入，需要進一步提高注水工藝的效率和自動化程度，并向智能化、自動化、一體化方向發(fā)展，確保水驅開發(fā)油田高水平開發(fā)[2]。

新疆大學碩士研究生畢業(yè)論文（3）打開注水撬內(nèi)的各種泵、流量計以及防靜電操作等安全規(guī)章制度；（4）人工對接固定成功后打開水罐車卸水閥門開始進行液料的裝卸；（5）在裝卸完成后，卸下水罐車車尾的卸水導管，完成卸水作業(yè)。

3（a）現(xiàn)場員工對接操作 （b）現(xiàn)場員工卸水操作圖 1.3 油田注水工藝的操作圖采油現(xiàn)場常見的水罐車卸水現(xiàn)場以及注水工藝操作現(xiàn)場，如圖 1.2 與圖 1.。這種人工的卸水方式勞動強度大，很容易產(chǎn)生疲勞，發(fā)生事故，采油現(xiàn)場容易接觸有毒有害氣液，對操作人員的身體造成傷害并且手動對接的速度也緩慢，效率很低，不符合當前新疆油田數(shù)字化系統(tǒng)的推廣[7]。因此，為實現(xiàn)車液料卸載工藝的自動化改進，節(jié)省人力物力，提出一種能代替人工注水作智能化無人值守的卸水裝置，即油田卸水機械臂。本文研究的是此項卸水機中視覺識別定位技術及其應用。
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本文編號：2891012