發(fā)布時(shí)間：2017-04-06 21:22

  本文關(guān)鍵詞：介質(zhì)傳感器研究及井場(chǎng)分離器控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著原油的不斷開采,地下油層壓力越來越低。為了防止地下油層因壓力不足導(dǎo)致油井不出油現(xiàn)象,國(guó)內(nèi)目前一直采用高壓注水技術(shù)來提高油層壓力,致使原油含水率越來越高,增加原油開發(fā)成本。為實(shí)時(shí)掌握油中的狀況,本文通過對(duì)原油分離技術(shù)的研究,設(shè)計(jì)了一種油井現(xiàn)場(chǎng)的小型三相分離器系統(tǒng),該控制系統(tǒng)具有智能化、小型化、易于遷移且能實(shí)時(shí)檢測(cè)計(jì)量的特點(diǎn)。介質(zhì)傳感器是小型分離器控制系統(tǒng)的核心部件,通過對(duì)原油含水率常用測(cè)量方法的分析比較,采用了開發(fā)成本低的電容法�？紤]到原油較粘稠,確定了其結(jié)構(gòu)為雙層平行板式,并采用了3D打印技術(shù)對(duì)其進(jìn)行了絕緣處理。設(shè)計(jì)了基于CAV444集成芯片的介質(zhì)傳感器外圍處理電路,并使用磁力攪拌器以及純油、純水等實(shí)驗(yàn)器材,對(duì)介質(zhì)傳感器進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。實(shí)驗(yàn)研究表明,該傳感器響應(yīng)靈敏度高且具有很好的重復(fù)性和一致性。控制電路包括溫度、壓力等的數(shù)據(jù)采集處理電路,均是基于RCV420集成芯片的信號(hào)處理電路。對(duì)波紋網(wǎng)板的運(yùn)動(dòng)控制采用了伺服電機(jī)控制系統(tǒng)。并設(shè)計(jì)了報(bào)警、JTAG調(diào)試、電磁繼電器等模塊。軟件程序編寫了基于C8051F340內(nèi)部A/D轉(zhuǎn)換的1路和6路數(shù)據(jù)采集,并將采集結(jié)果上傳給計(jì)算機(jī)的程序。最后利用制作的簡(jiǎn)易小型分離器,對(duì)整體控制系統(tǒng)進(jìn)行了調(diào)試,調(diào)試結(jié)果表明,該三相分離器的整體控制系統(tǒng)可行。
【關(guān)鍵詞】：介質(zhì)傳感器 三相分離器 含水率 CAV444集成芯片 RCV420集成芯片
【學(xué)位授予單位】：西安工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TE937;TP212
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 1 緒論8-14
• 1.1 研究背景8-10
• 1.1.1 油田原油開采現(xiàn)狀8
• 1.1.2 原油水相含量測(cè)量技術(shù)8-10
• 1.2 國(guó)內(nèi)外關(guān)于三相分離器系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀10-11
• 1.3 課題研究的意義11-12
• 1.4 課題研究的主要內(nèi)容12-14
• 2 油水兩相流簡(jiǎn)介14-21
• 2.1 原油水相流研究成果14-16
• 2.1.1 水平管中油水兩相流研究成果15
• 2.1.2 垂直管中油水兩相流研究成果15-16
• 2.1.3 傾斜管中油水兩相流研究成果16
• 2.2 原油中油水流型的影響16-17
• 2.3 均質(zhì)原油混合物的判別方法17-20
• 2.3.1 均質(zhì)水平管道的原油判別方法17-18
• 2.3.2 垂直和傾斜管原油均質(zhì)流型判別方法18-20
• 2.3.3 在實(shí)際測(cè)量中使用均質(zhì)混合流型判別法20
• 2.4 本章小結(jié)20-21
• 3 介質(zhì)傳感器設(shè)計(jì)21-31
• 3.1 介質(zhì)傳感器設(shè)計(jì)原理21-22
• 3.1.1 原油水相體積含量與電容值之間的關(guān)系21-22
• 3.1.2 原油水相體積含量與介電常數(shù)的函數(shù)關(guān)系22
• 3.2 等效介電常數(shù)介紹22-26
• 3.2.1 常見等效介電常數(shù)計(jì)算模型22-24
• 3.2.2 混合物介電常數(shù)轉(zhuǎn)化模型與實(shí)際應(yīng)用的結(jié)合24-26
• 3.3 平行板型介質(zhì)傳感器設(shè)計(jì)26-30
• 3.3.1 傳感器結(jié)構(gòu)以及尺寸的設(shè)計(jì)27-29
• 3.3.2 介質(zhì)傳感器測(cè)量信號(hào)計(jì)算29-30
• 3.4 本章小結(jié)30-31
• 4 介質(zhì)傳感器研究31-44
• 4.1 測(cè)量低含水率的響應(yīng)效果31-39
• 4.1.1 測(cè)量0-20%含水率的響應(yīng)效果31-35
• 4.1.2 CAV444芯片的電容—電壓處理電路35-39
• 4.2 全量程測(cè)量39-43
• 4.2.1 絕緣處理后的全量程電容驗(yàn)證39-41
• 4.2.2 絕緣處理后全量程的電容處理電路驗(yàn)證41-43
• 4.3 本章小結(jié)43-44
• 5 控制系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)44-50
• 5.1 硬件電路設(shè)計(jì)44-47
• 5.1.1 傳感器模塊電路44-45
• 5.1.2 電機(jī)控制模塊電路45-46
• 5.1.3 上位機(jī)模塊電路46
• 5.1.4 輔助模塊電路46-47
• 5.2 軟件設(shè)計(jì)47-49
• 5.2.1 介質(zhì)傳感器軟件設(shè)計(jì)47
• 5.2.2 輔助傳感器軟件設(shè)計(jì)47-48
• 5.2.3 GSM軟件設(shè)計(jì)48-49
• 5.3 本章小結(jié)49-50
• 6 實(shí)驗(yàn)調(diào)試50-55
• 6.1 硬件電路調(diào)試方法50
• 6.2 傳感器軟件測(cè)試50-54
• 6.2.1 試驗(yàn)臺(tái)的實(shí)現(xiàn)51-52
• 6.2.2 傳感器實(shí)驗(yàn)52-54
• 6.3 本章小結(jié)54-55
• 7 結(jié)論與展望55-58
• 7.1 結(jié)論55
• 7.2 展望55-58
• 參考文獻(xiàn)58-60
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文60-61
• 致謝61-64
• 附錄A 介質(zhì)傳感器程序64-70
• 附錄B 獨(dú)立數(shù)據(jù)采集程序70-74

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本文編號(hào)：289717