油井注水阀门智能调节系统设计

摘要

油井注水保持地层压力，是提高油层的供油能力，实现原油高产、稳产的重要手段，注水量的控制直接关系到油田的原油生产。 目前油井注水量主要靠人工进行调节。由于人工调节的难度大及随意性强，因而影响了油田的稳定开发。为此，本课题利用PIC单片机设计了一套用于油井注水的流量自动调节系统，使注水阀门能够按照一定的流量，自动、平稳地调节阀门的开度，从而有效地控制流量参数，实现油田管理自动化。 对此，本课题主要开展了以下研究工作： 1．根据油井不同开发时期需要经常调整注水系统的配注量，设计方便在线更改输入，并能自动、平稳地调节注水量及实时得到剩余配注量信息的流量调节系统方案； 2．从各种硬件设备的特性分析入手，挑选PIC单片机、4*4行列式键盘、16*2字符型液晶显示模块、直行程电动执行机构、线性流量特性调节阀、电磁流量计来构建一个稳定的流量调节系统硬件环境； 3．设计系统控制线路：利用PIC单片机的特点，直接驱动键盘及液晶显示模块；采用具有寿命长、性能稳定、无火花等特点的固态继电器设计控制电路以驱动流量调节装置；使用电源模块直接对系统进行供电； 4．利用软件集成开发环境MPLAB，在PC机上编写系统控制软件，设置监视跟踪定时器、设置软件陷阱等软件抗干扰措施，并逐步进行在线调试，然后烧写到单片机内； 5．经过反复试验筛选初步的系统控制频率值，再按筛选值进行全程模拟试验确认最终选定值，最后进行现场安装测试。从测试结果看，该系统运行稳定可靠，精度可以达到4％。 油井注水阀门智能调节系统结构算法简单，易在线修改，具有精度高，可靠性强，抗干扰，价格低等特点，应用前景可观。