【摘 要】
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在石油开采这一生产活动中,及时准确地获知油井的井温和井压等参数是非常重要的。油井井下是一个高温、高压、腐蚀性强、空间狭小的恶劣环境,油井参数传输系统旨在实现将数千
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在石油开采这一生产活动中,及时准确地获知油井的井温和井压等参数是非常重要的。油井井下是一个高温、高压、腐蚀性强、空间狭小的恶劣环境,油井参数传输系统旨在实现将数千米深的井下压力和温度等参数实时准确地传输到井上。在我国,智能化油井参数传输系统的测量深度尚未突破2000米,且受采油井井况的影响较大,实际应用难度高,本课题设计开发了3000米以上的油井参数传输系统。论文创新性的提出了采用压力差式自动收放线浮球无线转发结构,利用现代通信技术来完成对油井参数的动态远距离传输。本设计的特点是系统可以适应不同的油井井况,传输距离能突破3000米,且整个系统装置功耗较低,能自动完成对井下参数的长期测量和传输。论文详细地介绍了井底发送系统、浮球转发系统的软硬件设计和井上监控系统的设计。井底发射系统以XC3S100E FPGA为主处理器实现对油井压力和温度等参数的实时采集,同时以2FSK数字调频技术来完成对数据的调制。浮球转发系统采用具有可唤醒功能的MSP430系列16位超低功耗单片机作为CPU完成解码,同时采用无线收发器CC1100实现无线转发。井上监控系统能实时显示油井的压力和温度值,并能通过简单的操作来使整个系统处于休眠或唤醒模式,降低了系统的功耗。经现场测试,整个系统能实时准确的完成3000米上油井参数的传输。系统的功耗也能达到预先设定的目标,能在油井环境中连续工作一周。
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