本文關(guān)鍵詞：油井封隔器管柱載荷檢測技術(shù)研究

  更多相關(guān)文章： 載荷檢測 封隔器管柱 數(shù)據(jù)采集 數(shù)據(jù)融合

【摘要】：在大慶油田,隨著多年大規(guī)模的分層開采后,油井井下工況更加復(fù)雜,采油難度越來越大,精細(xì)化分層的矛盾越來越顯著,而且產(chǎn)層的含水率逐漸增大,致使開采過程中井下的工作環(huán)境進(jìn)一步惡化,注水管柱及封隔器失效問題日漸明顯,嚴(yán)重制約著注水作業(yè)過程的順利進(jìn)行。因而了解井下封隔器管柱的承載工作狀況是很有必要的,這在完善投撈、驗封工藝和開展洗井短路規(guī)律、防短路工藝上具有重要意義,有助于進(jìn)一步的提高多級細(xì)分測調(diào)效率方法研究。從井下惡劣的工作環(huán)境及載荷檢測技術(shù)的要求出發(fā),研究了油井封隔器管柱載荷檢測技術(shù)。設(shè)計開發(fā)的油井封隔器管柱載荷檢測系統(tǒng)總體上分為井下部分與地面上位機數(shù)據(jù)管理平臺兩部分,井下儀器部分由測試傳感器短接搭載信號采集、存儲電路系統(tǒng)構(gòu)成,檢測過程中不影響油井的正常生產(chǎn)作業(yè),將采集的載荷、溫度數(shù)據(jù)存儲于耐高溫Micro SD卡中,從井下起出后,通過上位機數(shù)據(jù)管理平臺實現(xiàn)載荷、溫度數(shù)據(jù)的回放。按設(shè)計的總體技術(shù)方案規(guī)劃,設(shè)計開發(fā)了載荷檢測全狀態(tài)樣機,其包括載荷檢測傳感器短接的設(shè)計、應(yīng)變片的布設(shè)方案、短接機械結(jié)構(gòu)的設(shè)計。設(shè)計了基于MAX856和TC7660的電源模塊、載荷檢測電路、溫度檢測電路、基于CH376S的Micro SD卡數(shù)據(jù)存儲模塊。開發(fā)的數(shù)據(jù)管理平臺在對數(shù)據(jù)的處理上,采用基于粒子群(PSO)優(yōu)化BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法的數(shù)據(jù)融合技術(shù),對載荷檢測結(jié)果進(jìn)行溫度補償處理,有效地提高了載荷檢測的精度。上位機數(shù)據(jù)管理平臺還實現(xiàn)了多載荷比對查看、測試曲線打印輸出功能。
【關(guān)鍵詞】：載荷檢測 封隔器管柱 數(shù)據(jù)采集 數(shù)據(jù)融合
【學(xué)位授予單位】：東北石油大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TE931.2
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 第一章 緒論8-13
• 1.1 課題的選題背景及意義8-9
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀9-12
• 1.2.1 國外理論研究情況9
• 1.2.2 國內(nèi)理論研究情況9-10
• 1.2.3 國內(nèi)外對油井管柱狀態(tài)檢測設(shè)備的研究10-12
• 1.3 本文研究的主要內(nèi)容12-13
• 第二章 系統(tǒng)總體方案設(shè)計13-21
• 2.1 封隔器管柱載荷測試環(huán)境分析13-14
• 2.1.1 溫度環(huán)境分析13
• 2.1.2 井下壓力環(huán)境分析13-14
• 2.2 系統(tǒng)功能要求及技術(shù)指標(biāo)14-15
• 2.2.1 系統(tǒng)的功能要求14
• 2.2.2 系統(tǒng)的技術(shù)指標(biāo)及性能特點14-15
• 2.3 系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)分析15-18
• 2.3.1 多傳感器數(shù)據(jù)融合技術(shù)分析15-16
• 2.3.2 抗干擾技術(shù)分析16-17
• 2.3.3 應(yīng)變檢測技術(shù)分析17-18
• 2.4 系統(tǒng)總體方案設(shè)計18-20
• 2.4.1 系統(tǒng)工作原理18-19
• 2.4.2 系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)19-20
• 2.4.3 系統(tǒng)軟件功能劃分20
• 2.5 本章小結(jié)20-21
• 第三章 系統(tǒng)硬件設(shè)計21-38
• 3.1 載荷測試傳感器短接設(shè)計21-28
• 3.1.1 應(yīng)變檢測原理21-23
• 3.1.2 基于ANSYS的測試短接應(yīng)變筒靜態(tài)應(yīng)力分析23-25
• 3.1.3 應(yīng)變片的布設(shè)及組橋方式25-26
• 3.1.4 測試傳感器短接機械結(jié)構(gòu)設(shè)計26-28
• 3.2 單片機及外圍接口電路28-29
• 3.2.1 單片機STC15F2K60S2介紹28-29
• 3.2.2 單片機外圍接口電路29
• 3.3 USB轉(zhuǎn)UART橋接通訊模塊29-30
• 3.4 載荷信號采集模塊設(shè)計30-34
• 3.4.1 信號采集電路基本組成30
• 3.4.2 信號調(diào)理電路設(shè)計30-34
• 3.5 溫度檢測模塊34
• 3.6 數(shù)據(jù)存儲模塊設(shè)計34-35
• 3.6.1 CH376S簡介34-35
• 3.6.2 存儲模塊電路設(shè)計35
• 3.7 電源模塊設(shè)計35-37
• 3.7.1 電源的選擇35-36
• 3.7.2 電源管理模塊設(shè)計36-37
• 3.8 本章小結(jié)37-38
• 第四章 系統(tǒng)軟件設(shè)計38-52
• 4.1 載荷數(shù)據(jù)解析原理38-40
• 4.2 載荷、溫度雙參數(shù)數(shù)據(jù)融合技術(shù)40-46
• 4.2.1 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)40-41
• 4.2.2 基于PSO優(yōu)化的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法41-43
• 4.2.3 載荷、溫度數(shù)據(jù)融合處理43-46
• 4.3 上位機軟件設(shè)計46-47
• 4.4 下位機軟件設(shè)計47-51
• 4.4.1 主程序設(shè)計47-48
• 4.4.2 串行通訊程序設(shè)計48-49
• 4.4.3 A/D轉(zhuǎn)換及數(shù)據(jù)采集程序設(shè)計49-50
• 4.4.4 數(shù)據(jù)存儲程序設(shè)計50-51
• 4.4.5 定時喚醒程序設(shè)計51
• 4.5 本章小結(jié)51-52
• 第五章 系統(tǒng)調(diào)試及驗證52-57
• 5.1 系統(tǒng)硬件實物介紹52
• 5.2 系統(tǒng)硬件調(diào)試52-55
• 5.2.1 電路板上電前檢查53
• 5.2.2 電源模塊測試53-54
• 5.2.3 信號采集電路模塊調(diào)試54
• 5.2.4 數(shù)據(jù)存儲模塊電路調(diào)試54-55
• 5.3 系統(tǒng)測試驗證55-56
• 5.4 本章小結(jié)56-57
• 結(jié)論57-58
• 參考文獻(xiàn)58-62
• 發(fā)表文章目錄及獲得專利授權(quán)62-63
• 致謝63-64

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本文編號：670571