隨著天然氣氣井的生產(chǎn),井底積液會不斷增多,積液的存在將增大對氣層的回壓,如果不能有效地排出井底積液則會影響氣井生產(chǎn)甚至導(dǎo)致停產(chǎn)。為了提高天然氣采收率、延長氣井的生產(chǎn)壽命,就必須清除井底積液。若采用早期傳統(tǒng)的人工對氣井的積液判斷,很難滿足現(xiàn)場氣田發(fā)展的需要。柱塞排水采氣控制系統(tǒng)集成了氣田采氣工藝技術(shù)和數(shù)字化技術(shù),利用控制器對氣井積液自動判斷,是氣井排水采氣工藝中的最有效一種方法,柱塞氣舉的目的是低成本、低功耗、自動化、智能化為原則,實現(xiàn)實時高效清除氣井井底積液,同時提高氣井單井產(chǎn)量為目的,因此在石油天然氣排水采氣工藝技術(shù)中,受到廣大用戶的好評。柱塞氣舉排水采氣它是利用儲層本身能量來推動油管內(nèi)的柱塞舉水,它是間歇氣舉的一種特殊形式,在排水采氣工藝中被認(rèn)為是目前成本最低,最有效的排采措施。本論文結(jié)合中石油天然氣公司天然氣氣井排水采氣而設(shè)計的一種柱塞氣舉排水采氣控制系統(tǒng),為排采工作制度制定一定基礎(chǔ)。針對天然氣氣井井底積液的特征,控制系統(tǒng)采用低功耗MSP430F5438A單片機作為控制芯片,通過實時采集油管線中油壓、套壓和柱塞到達傳感器到達的時間,經(jīng)單片機實時診斷、分析、優(yōu)化處理后,確定最有效的...

【文章頁數(shù)】：73 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
1 緒論
    1.1 引言
    1.2 國內(nèi)外柱塞氣舉技術(shù)研究現(xiàn)狀
        1.2.1 國外研究現(xiàn)狀
        1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
    1.3 研究的目的、意義和主要內(nèi)容
        1.3.1 研究的目的、意義
        1.3.2 研究的主要內(nèi)容
    1.4 本章小結(jié)
2 柱塞氣舉控制系統(tǒng)的總體設(shè)計
    2.1 柱塞氣舉控制原理
    2.2 柱塞氣舉控制系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)
    2.3 防噴管及井下工具
        2.3.1 防噴管
        2.3.2 柱塞
        2.3.3 井底裝置
    2.4 地面控制系統(tǒng)設(shè)計
        2.4.1 柱塞到達傳感器
        2.4.2 信號處理
        2.4.3 外部時鐘
        2.4.4 數(shù)據(jù)存儲
        2.4.5 按鍵輸入
        2.4.6 電磁閥
        2.4.7 顯示設(shè)備
        2.4.8 氣體流量計
        2.4.9 控制閥及配套裝置
        2.4.10 太陽能供電系統(tǒng)
        2.4.11 數(shù)據(jù)傳輸單元DTU
    2.5 本章小結(jié)
3 柱塞氣舉控制系統(tǒng)硬件設(shè)計
    3.1 單片機系統(tǒng)
        3.1.1 單片機
        3.1.2 單片機工作電路
    3.2 OLED顯示輸出
    3.3 數(shù)據(jù)存儲
    3.4 實時時鐘電路
    3.5 RS485電路
    3.6 信號采集電路
    3.7 電源電路設(shè)計
    3.8 柱塞到達傳感器
    3.9 按鍵電路設(shè)計
    3.10 信號控制電路擴展
    3.11 本章小結(jié)
4 柱塞氣舉控制系統(tǒng)軟件設(shè)計
    4.1 單片機軟件設(shè)計
        4.1.1 主程序設(shè)計思想
        4.1.2 主程序流程圖
        4.1.3 監(jiān)控任務(wù)流程圖
    4.2 數(shù)據(jù)存儲程序設(shè)計
    4.3 中斷處理程序設(shè)計
    4.4 壓力溫度、電池電壓采樣軟件設(shè)計
    4.5 通信軟件設(shè)計
        4.5.1 控制器和上位機通訊
        4.5.2 控制器和二次儀表通訊
    4.6 OLED軟件設(shè)計
    4.7 本章小結(jié)
5 上位機監(jiān)控軟件設(shè)計
    5.1 上位機總體功能模塊設(shè)計
    5.2 上位機監(jiān)控軟件詳細設(shè)計
        5.2.1 系統(tǒng)登錄
        5.2.2 運行數(shù)據(jù)及報警
        5.2.3 生產(chǎn)報表
        5.2.4 歷史曲線
        5.2.5 運行制度設(shè)置
        5.2.6 參數(shù)設(shè)置
    5.3 結(jié)合遺傳算法的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化算法
        5.3.1 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法
        5.3.2 遺傳算法優(yōu)化BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的流程圖
    5.4 遺傳算法優(yōu)化BP產(chǎn)氣量預(yù)測模型
        5.4.1 優(yōu)化方案及算法
        5.4.2 實驗細節(jié)
        5.4.3 仿真分析
    5.5 本章小結(jié)
6 現(xiàn)場試驗
    6.1 現(xiàn)場試驗結(jié)果及分析
    6.2 柱塞氣舉控制系統(tǒng)影響因素
        6.2.1 井深的影響
        6.2.2 阻力的影響
        6.2.3 動力的影響
    6.3 優(yōu)化參數(shù)
        6.3.1 關(guān)井時間
        6.3.2 開井時間
        6.3.3 壓力優(yōu)化模式
    6.4 本章小結(jié)
7 總結(jié)與展望
    7.1 總結(jié)
    7.2 展望
致謝
參考文獻
附錄 A 柱塞氣舉控制系統(tǒng)按鍵操作顯示界面圖
附錄 B 柱塞氣舉控制系統(tǒng)原理圖
附錄 C 柱塞氣舉控制系統(tǒng)PCB板
附錄 D 現(xiàn)場試驗實物圖
攻讀工程碩士期間發(fā)表的論文



本文編號：3751953