基于热传导的恒温差式低产液量检测仪研制

来源 :西安石油大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wychao1014
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
由于传统液体流量计在低渗透油田小流量检测中存在灵敏度低、重复性差、分辨率低等缺点,因此小流量的精准检测已成为国内低渗透油田亟待解决的技术难题。本文针对油田小流量无法精准检测问题开展了对热传导原理和热式流量计测量原理的理论研究,建立了基于恒温差法的井下低产液量检测系统;设计了以增量型PID控制算法实现对加热功率的闭环控制,以保持恒定的温差值;采用数据运算速度快、功耗较低的TMS320F2808作为主控芯片,研制了一款新型热式低产液检测仪。(1)论文分析了油田现有井下流量检测仪器工作原理的优缺点,针对油田目前存在的亟待解决的微小流量测量问题,提出基于热传导原理的恒温差法小流量测量方法,设计了测速传感器和测温传感器,建立了测速传感器加热电压和流量的数学模型,开展了检测仪的硬件电路设计。(2)设计和调试了热式低产液检测仪电路和软件。系统软、硬件均采用模块化设计思想,电路模块主要分为电源模块、电缆总线驱动模块、数据处理模块、模拟信号采集模块和加热电压控制模块;系统软件主要实现数据的采集、处理、运算,建立信号的编码、解码以及通讯。仪器总线通讯采用测井仪器常用DDL3模式,抗干扰能力强。主要程序模块有GPIO口初始化模块、AD转换模块、SPI通信模块、数据发送模块和PID控制模块等。(3)通过实验验证了恒温差式低产液检测仪性能。通过搭建室内流量标定测试平台,制造完成了两支低产液检测仪样机,对样机进行了室内高温试验、振动试验、冲击试验和流量标定试验,测试了仪器的技术指标和工作性能,并在长庆油田董x井完成了现场注水井试验。试验结果表明,该低产液检测仪对1~10m3/d的小流量检测具有较高的重复性、灵敏度和分辨率。
其他文献
页岩气是一种非常规油气,是我国未来天然气主要的接替选区,具有“持续式”聚集的特点。我国鄂尔多斯盆地延安地区山西组页岩气资源丰富,但目前尚未对该地区山西组建立页岩气的富集模式。本文选取延安地区山西组泥岩样品,以一大整块样品,钻取直径为2.5cm的岩心柱子,利用WYMN-3型温—压生烃模拟仪对岩心柱进行生烃模拟实验,研究其生排烃潜力,并利用扫描电镜和氮气吸附的方法对延安地区山西组储层孔隙进行分析,并与
全旋转闭环指向式导向钻井工具是多分支井、大位移水平井和高难度定向井等非常规井的井眼轨迹控制的关键工具,导向钻井工具在井下受到多种复杂载荷的作用,导致导向钻井工具容易发生振动,影响其导向稳定性、精确性和可靠性,从而对井眼轨迹控制和井壁质量等造成影响。本文针对全旋转闭环指向式导向钻井工具,首先分析了导向钻井工具偏置机构的偏置原理,建立了偏置机构的运动模型,提出了通过控制偏置机构偏心环的旋转来调节导向轴
采气管柱是油气资源从井下开采到地面的唯一通道。在天然气开采过程中,采气管柱的破坏时有发生,高温、高压、高产气井在生产过程中这种现象尤为严重,管柱的流固耦合振动是引起这一问题的主要原因之一。本文首先阐述管柱流固耦合振动最基本的理论,其中引入了天然气的状态方程和管柱的振动模型方程,推导了管柱流固耦合4-方程数学模型并采用特征线法对其进行了求解。然后,应用ANSYS Workbench软件中的流固耦合系
北部坳陷位于武威盆地北部,武威盆地处河西走廊盆地群东南部,位于华北地块、祁连褶皱系、贺兰台褶皱带三大构造单元交汇部位。目前甚少有前人使用平衡剖面技术和盆地模拟技术对该地区各时期的构造演化及其成藏过程之间的联系进行研究,制约了该地区油气资源的进一步勘探开发。本文结合测井、地震、地化数据源等资料,在系统分析研究区地层岩性、古水深、古热流值等参数基础上,运用平衡剖面技术和成藏模拟技术对研究区进行了构造演
埋地油罐是加油站油品存储的主要方式,目前国内约有11.9万个加油站,近47.6万个埋地油罐。由于受机械应力和腐蚀的长期影响,其中多数油罐存在随时发生泄漏的危险。油罐渗漏不仅造成经济损失,还会污染土壤和地下水,对周围环境和人口构成威胁。虽然国内外研究开发了相关渗漏监测技术产品,但对于微小渗漏的检测仍有一定困难,渗漏定位更是难以实现。本文秉持安全隐患早发现、早消除的原则,在现有研究的基础上,提出基于阵
随着油气勘探的深入,水平井和大斜度井越来越多的应用于实际作业中,具有远探测功能的地质导向技术是实现目的层中有效钻井的关键技术。半线圈测井是一种可实现随钻地质导向的新方法。本论文设计了基于DSP与FPGA的半线圈感应测井实验系统,它可进行信号的发射和接收,对源距和线圈间的夹角进行调节,为实验室中进行半线圈的各项特性的研究提供了实验装置。主要研究内容和成果如下。第一部分完成了半线圈感应测井原理分析与实
随着油田开发的不断深入,大斜度井、水平井等复杂井况日益增多,井下油层出砂也愈发常见。作为水平井防砂的主要方式之一,防砂筛管完井技术逐渐成为水平井防砂技术的关键。然而,传统的基于电缆测井的套管损伤检测技术已经不能满足水平井下防砂筛管的破损检测。针对这一问题,本文基于水平井防砂筛管完井,重点研究了基于存储式瞬变电磁法的水平井防砂筛管破损检测技术。首先基于传统的油、套管损伤检测原理及方法,介绍了瞬变电磁
多相流是石油工业中常见的混合流体形态,其含水率的测量是一个重要的检测参数。由于我国石油开采多采取注水开发的方式,且大多数油田已处于高含水状态。如何实时准确测量原油含水率为正确评估油井产能,及时调整开采方案,优化油气田生产结构提供重要的依据。面对国内石油生产的现状,设计出一套可实时准确监测原油含水率且可靠性高、稳定性好的含水率测量系统意义重大。本文旨在通过对油气水三相混合流体及电磁波传输特性的研究,
酸化、压裂等措施是低孔低渗非均质储层实现油气增产的重要手段。但此类措施容易导致储层产生裂缝、侵入和异常应力等问题,会直接改变储层岩性及地层原生应力状态,影响储层评价。本文研究了多极子声波测井仪器(MPAL)在井旁出现不同异常情况下的响应规律。为多极子声波测井在复杂地层中的测井解释提供理论基础。以下是主要研究内容与成果:第一部分研究了侵入及低声速环带对单极子声波测井的影响。在快慢地层下,研究侵入和低
潜油电泵是油井下十分重要的采油设备,与之配套的监测系统是掌握井下开采动态的重要手段,对提高开采效率,降低开采成本,实现石油开采的智能化有重要的意义。本文对潜油电泵工况监测系统进行了全面的研究,该系统包含地面端设备和井下端设备两部分。井下端设备主要包括各种传感器和信号变送电路,可以将潜油电泵的入口温度、入口压力、出口压力、电机绕组温度、振动以及井筒中井液的含水率这些物理量转化为电流信号并分时传输到地