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毕业设计_基于单片机的油井系统测试仪设计 毕业设计_基于单片机的油井系统测试仪设计

格式:word 上传:2022-06-24 20:18:31

《毕业设计_基于单片机的油井系统测试仪设计》修改意见稿

1、“.....我国的油田不具有自喷能力,多为低渗透的低能低产油田,通常需要向油井内注入大量的水,再依靠抽油机将石油从地层中采到地上。因此,大部分油田都面临以水换油的局面,这就导致油田耗电量极高,成为不折不扣的耗能大户,每年的电费开支庞大数目惊人。电费开支在油田的生产成本中占有相当大的比重,因此,节约电能已成为石油行业关注的焦点。油田上应用最为广泛的是游梁式竖井抽油机。抽油机工作时,其实是个能量的不断传递和转化的过程。在能量的传递和转化过程中都会存在定的损失......”

2、“.....扣除系统自身的各种损耗后,就是系统传给所采液体的有效能量,系统正是靠这部分能量将油水混合物采到地面上的。在这过程中,地面的拖动电机起着核心作用,它的利用率的高低直接关系开采的成本和效益。但据油田现状,对电机功率的利用率很低,平均不超过。因此,抽油机的节能问题成为重中之重。人工巡井就存在着些无法避免的局限甚至缺陷人工操作的稳定性和准确性较差,工作量大,条件差,投入成本过高,对突发事件不能及时处理,数据采集不及时等。因此,需要设计套油井系统效率的测试系统,对抽油机电机的电压电流及功率因数进行数据采集并分析。国内外发展现状及研究内容近年来,我国各油田的工作重心由产量型向经营型转变嘲,如何降低成本节能降耗并创造更多的效益成为决策者们信奉的种理念,各油田部门均在油井系统测试技术上加大了研究力度。目前......”

3、“.....据统计,胜利油田和新疆等地油田多使用山东力创科技和北京枫火石油科技两家公司的产品。据油田负责人介绍此类产品性能较好出错率相对较低但价格昂贵比较笨重携带不便。因此,课题组到两家公司进行了调研,据厂家介绍开发初期,产品简陋功能简单性能不够稳定,但经过多年的不断努力,现在的技术已趋成熟,产品性能良好,但价格过高,普通的到万元左右,性能好的要万元左右。在国外,不断发展的新技术在油井测试中得到了应用,尤其是电子电气技术的迅速发展,使油井测试技术呈多样性。潜油电泵工频控制系统不断融合先进电子电气技术,目前已经非常完善,测量和历史记录功能越来越强大,不仅能够进行电压电流的测量,还能进行功率因数和井下各种数据的测量,并且可实现在定历史时期内电泵的操作情况和工作参数的历史记录。系统加装数据通讯接口......”

4、“.....使遥测遥控和集中自动化管理成为可能。随着传感技术的发展和用户需求的增加,国外近年出现了先进的多功能传感器,如。它能够对吸入口压力排出口压力吸入口温度电机绕组温度排出口流量功率因数振动泄漏电流等参数进行实时测量,并具有很高的精度。传感器配以功能强大的地面二次仪表,可以对井下机组运行和运转情况油井参数进行全面有效地监控,结合其它设备可实现系统闭环控制。在美国休斯敦的技术总部,可以通过网络实时管理和监督在埃及和委内瑞拉等世界个不同地区的钻井及测试工作。实时钻井过程通过网络处理大量的数据,使得测量更加精确,钻井工艺更高效,通过协同的钻井方案和交互钻井程序来提高钻井效率,从而获得最大的经济效益。采用这种钻井监控系统,实现多钻机成批的水平井钻井,用和测量数据以实时方式接入地质模型,实时监测系统使得较全面地进行钻井决策得到贯彻,地面和井下钻井参数的稳定监测,确保了钻井过程的稳定......”

5、“.....目前,国内油井的测试工作仍是以人工巡井和手工抄表为主,而这种人工测试存在以下缺点随机性大,所测数据误差大对于突发事件应变能力差效率低反馈慢工作量大,工作环境恶劣成本高,效益低。为解决上述人工操作的种种弊端,需设计套油井效率测试系统。目前单片机技术相对成熟应用范围广通用性好成本低,因此选其作为主控电路的核心部件。存储器拟采用大容量设计,以增加存储量。而系统所测数据,即油井系统效率是标明整个抽油系统工况的重要参数,其中有功功率无功功率和功率因数则说明所测抽油机系统对整个供电系统的影响,对功率因数进行研究对提高抽油机井效率具有重要的现实意义。提高功率因数,意义如下提高用电质量,改善设备运行冲信号边沿很陡时,会有很高的高次谐波。例如,个周期信号的上升时间为时,信号的有效谐波频率可达。这时,任何个与之相连的线迹元器件及连接物都可成为辐射天线......”

6、“.....电源去耦设计电源去耦,就是在每个印制板入口处的电源线与地线之间并接退耦电容。并接的电容应为个大容量的电解电容和个的非电解电容。并接大电容为了去掉低频干扰成分,并接小电容为了去掉高频干扰部分。低频去耦电容用钽电解电容,高频去耦电容采用自身电感小的陶瓷电容。集成芯片去耦控制系统应在每个集成芯片都安置个的陶瓷电容器。对于抗噪声能力弱,关断电流大的器件存储器,在芯片的电源线和地线间直接接入去耦电容。结论结论即及本文特点油井系统测试仪是油田生产作业所必须的仪器之,因此针对油田特点开发出适合油田应用的低成本小体积高性能的数据采集仪器,有着较高的经济效益。本文对数据采集系统从硬件和软件两个方面进行了详细设计实现了对直流电流和直流电压的采集,完成了采集数据的动态显示数据存储及串行传输人机界面数据接收和回放以较新的启动方式和通道切换方式,实现了对系统资源的节约实验测试结果......”

7、“.....可靠性较好,将具有很好的市场应用前景为以后设备升级优化提供依据。本文使用相对低廉的超低功耗单片机作为中央处理器,大大降低了仪器的成本,并且在硬件电路设计时,做到了尽量节约系统资源,尤其是节约对单片机的口的使用,同时减少外围扩展的芯片,降低不稳定因素和减少外在干扰源,使系统模块小型化设计了较新的通道切换方式,以及电压和电流数据存储的方法在软件设计和程序编写时,注意提高代码的高效性,力求减少冗长代码,尤其在循环的使用上,做到最大程度的节约单片机和机的资源在人机界面部分,设计了十六进制数据传输数据文件保存格式及文件调用方法,实现数据正常传输存储和调用,不会造成数据混乱。展望综上所述,利用油井系统测试仪可以方便测得所需各参数,具有精度较高速度较快和采集稳定等优点,效果良好。本系统虽然是为油田野外测试而设计,但却具有通用性,可以二次开发应用于其他行业......”

8、“.....参考文献雷淑英,尹绍宏,王秀清单片机控制的数据采集系统天津轻工业学院学报,年,第期李名兆单片机技术的应用与发展电子与自动化,年,笫期刘焕平,韩树新与的种接口方法石家庄师范专科学校学报,年,第期涂时亮单片微机控制技术复旦大学出版社,陆倩微型计算机原理与应用,哈尔滨工业大学出版社,张迎新单片机初级教程北京航空航天大学出版社,朱民雄单片机接口技术及其应用北京航空航天大学出版社,林继建,吴明光机和单片机串行通信程序设计计算机应用研究,年,第期王修才单片机接口技术复旦大学出版社,刘焕平单片机与串行口连接石家庄职业技术学院学报,年,第期,年月,年月摘要在开采石油的过程中,井下的温度和压强是必不可少的测量参数,准确的井下温度和压强测量对于油井监测等都具有重要的作用。油田投入开发后,随着开采时间的增长,油层压力不断下降,地下原油大量脱气,粘度增加,油井产量大大减少,甚至会停喷停产......”

9、“.....保持或提高油层压力,实现油田高产稳产,利用注水井把水或者气注入油层,以补充和保持油层压力。然而采取这些操作时定要在对井下条件有全面了解之后才能进行。在传统的测量井温过程中,使用了红外测温仪红外热成像仪温度传感器阵列等,但由于井下环境对测试仪器产生很大的影响,容易造成测试误差,且对于温度场的测量有很多不足。针对这现状,本文以单片机为核心,模数转换芯片和串行芯片为主要外围扩展器件,设计了套初级油井测试系统。本文设计的油井测试系统在硬件结构上由电源模块振荡电路复位电路存储电路数码管显示电路数据采集电路串行通讯电路以及其他些外围电路组成,对于这些硬件模块本文给出了详细设计。本文设计的油井系统测试仪可以方便测得所需参数,具有精度较高速度较快和采集稳定等优点,效果良好,而且数据采集部分具有通用性,可以二次开发应用于其他行业,前景广阔。关键词油井测试......”

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