全自动压力温度检定装置的研究与设计

摘要

压力和温度测试是油田油（气）井开采工作的重要工艺之一，它为制定油（气）井的生产制度、确定油（气）井的产量及检测油（气）井完井情况提供可靠、准确的资料[9]。尤其是2008年以来，随着我国石油工业的发展，各油田都在进行老油田的二次开采研究，利用井下电子压力计精确测量采油过程中油气层压力的变化，可以准确地判断油（气）井的生产状况。作为井下电子压力计的标定装置也必须相应提高其精度等级，以适应井下电子压力计的标定技术要求，确保井下电子压力计所记录数据的准确性，因此有必要研究井下电子压力计标定装置[4]。 本文首先介绍了井下压力计的发展历史，分析了当前的压力计标定装置的优缺点，设计一套标定精度高、自动化程度高、安全可靠的井下压力标定装置。 为了达到设计要求，本文研究了两种温度对压力补偿的算法，并最终确定选择拟合作为标定算法。整个系统的设计可以分为两部分，RTU端和PC端。RTU端采用S3C2410+Linux2.6.16，配成服务器模式，具体控制各种硬件设备。PC端采用LabVIEW进行设计，配成客户端模式，显示和控制各种变量。两者通过modbusTCP协议就行通信，极大地保证了系统的可靠性和安全性。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章 绪论

1.1 课题研究的背景和意义

1.2 井下压力计的发展状况

1.2.1 井下机械式压力计

1.2.2 井下电子压力计

1.3 压力计标定装置的发展状况

1.4 本文研究的主要内容

第2章标准压力源设计

2.1 活塞系统

2.1.1 活塞式压力计工作原理

2.1.2 活塞温度传感器

2.1.3 活塞位置传感器

2.2 砝码增减装置

2.3 丝杆调压系统

2.4 质量补偿机构

第3章RTU端嵌入式Linux移植

3.1 vivi移植

3.1.1 VIVI的Makerile修改

3.1.2 VIVI的分区表修改

3.1.3 VIVI的头文件修改

3.1.4 VIVI的配置和编译

3.2 嵌入式Linux2.6.16 移植

3.2.1 Linux的Makerile修改

3.2.2 Linux的分区修改

3.2.3 网卡CS8900 移植

3.2.4 YAFFS2 文件系统移植

3.2.5 Linux的配置和编译

3.3 文件系统移植

3.3.1 文件系统类型

3.3.2 文件系统的结构

3.3.3 Busybox移植

第4章RTU端modbusTCP协议实现

4.1 modbus 协议

4.2 TCP/IP 协议

4.3 modbusTCP协议

4.3.1 MBAP报文头描述

4.3.2 modbusTCP程序实现

4.3.3 Qt应用程序开发

第5章PC监控系统设计

5.1 modbusTCP主站模块

5.2 客户端实现

第6章标定算法研究

6.1 最小二乘法拟合

6.2 神经网络

6.3 拟合模型的建立

6.3.1 台阶分段

6.3.2 平均数获取

6.3.3 确定拟合阶次

第7章 结论

参考文献

附录

致谢

作者在硕士期间发表的论文