基于同心注水工艺边测边调系统的研究

摘要

目前大部分油田使用的是偏心注水技术。偏心注水在使用之初，对提高石油开采效率起了决定性作用。但随着石油的开采，井下状况越来越复杂，注水井普遍存在井斜大、沾污结垢以及层间干扰等问题。偏心注水技术在使用过程中暴露出很多问题，如测试误差大，投捞次数多，工序较复杂，效率低等。偏心注水工艺及其测调技术已经不满足当下的生产要求，而同心注水工艺能够很好的解决偏心注水工艺的问题，而且同心注水工艺可以实现更小的封隔间距，实现更加精细的注水。为此本文提出了基于同心注水工艺边测边调系统的研究。
　　本课题首先分析了同心注水工艺的优势，提出了基于同心注水工艺测调系统，并给出了系统的总体方案，包括系统硬件方案与软件方案设计。本系统主要包括3部分：井下仪数据采集电路、地面控制器、通讯电路。
　　井下仪电路主要是以ADuC832为基础，集成温度、压力以及流量信号调理釆集电路、电机驱动电路以及电源管理电路。实现井下温度、压力、流量信息的实时采集和传输，并通过控制电机调节水嘴达到精确注水目的以及一次下井多次注水的任务。地面控制器主要以C8051fD20为核心，主要包括通讯电路、电源管理电路，实现井下数据与上位机命令的中转。通讯电路是以同轴电缆作为传输介质，直流源作为载波，对基带信号采用2FSK调制方式，并结合XR2211DFSK解调芯片设计的信号传输电路，确保井下和地面控制器的可靠交互。最后，对系统的各个部分进行了功能验证，验证结果与方案设计之初预想一致。分别对温度、压力、流量信号采集电路进行了标定，其精度满足设计要求。本设计实现了流量的精确注入，解决了常规偏心注水工艺：投捞频繁、效率低、测调误差大等不足。实现了油层分层注水及注水量的测试、调整和控制一体化。该系统现已投入使用。

目录

声明

1绪论

1.1课题背景及意义

1.2国内外研究现状

1.3课题的研究目的及意义

1.4 本论文的主要研究内容及任务安排

2同心边测边调系统总体方案设计

2.1系统工作原理

2.2系统功能及技术指标

2.3系统方案设计

2.4本章小结

3系统硬件设计

3.1井下仪电路设计

3.2 通讯电路设计

3.3 地面控制器硬件设计

3.4 本章小结

4系统软件设计

4.1Keil开发环境简介

4.2 井下仪软件设计

4.3地面控制器软件设计

4.4 本章小结

5系统调试与实验

5.1系统硬件调试

5.2 实验数据分析

5.3误差分析

5.4本章小节

6 结论与展望

致谢

附录

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文