基于溫度和pH值的固井封隔裝置控制系統(tǒng)研制.pdf

1、由于當(dāng)今全球?qū)κ秃吞烊粴獾饶茉吹某掷m(xù)開(kāi)采和依賴(lài),油氣井固井工程的安全生產(chǎn)受到了越來(lái)越多的重視。良好的固井作業(yè)既能保證固井工作人員的人身安全,又能提高生產(chǎn)效率,減少后續(xù)維修費(fèi)用。固井作業(yè)技術(shù)在國(guó)外發(fā)展比較迅速,而在國(guó)內(nèi)則比較緩慢,且現(xiàn)場(chǎng)效果不是很好。在當(dāng)下,無(wú)論國(guó)內(nèi)和國(guó)外在固井的過(guò)程中都只是針對(duì)固井水泥的性能進(jìn)行研究和改進(jìn),而本設(shè)計(jì)首次提出了在原有固井方法的基礎(chǔ)上,采用盤(pán)龍固井的方式(即利用蛇形水龍帶的物理特性)來(lái)改善固井質(zhì)量,封堵油氣

2、上竄,確保采油系統(tǒng)安全。
　　本系統(tǒng)采用創(chuàng)新性的設(shè)計(jì)思路,研制出了具有在井下自動(dòng)控制的一體化系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用溫度傳感器和pH值傳感器來(lái)判斷固井過(guò)程中水泥漿達(dá)到的位置,利用主控芯片8051F410的12位高精度ADC進(jìn)行電壓值的模數(shù)轉(zhuǎn)換,將采集的信號(hào)與單片機(jī)內(nèi)預(yù)設(shè)參數(shù)進(jìn)行比對(duì)。硬件電路主要由溫度數(shù)據(jù)采集、pH值數(shù)據(jù)采集、直流電機(jī)控制和串口通信這幾個(gè)功能模塊所構(gòu)成。整個(gè)系統(tǒng)利用高精度的采集電路精準(zhǔn)獲得傳感器信號(hào),選用模塊化設(shè)計(jì)并采取了

3、一系列的抗干擾措施。
　　控制系統(tǒng)的上位機(jī)軟件采用C++Builder6.0編寫(xiě),利用直觀的TEECHART表格可以對(duì)下位機(jī)發(fā)送的采集數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示和處理。制定了較為規(guī)范的上下位機(jī)通信協(xié)議,實(shí)時(shí)顯示采集參數(shù),并且針對(duì)不同的地質(zhì)環(huán)境,設(shè)置了可以調(diào)節(jié)下位機(jī)系統(tǒng)內(nèi)參數(shù)的模塊,提高了系統(tǒng)的適應(yīng)性和靈活性。
　　本論文在實(shí)驗(yàn)室完成了系統(tǒng)調(diào)試,上下位機(jī)通信良好,操作簡(jiǎn)單方便,測(cè)試精度較高,具有一定的可靠性和可重復(fù)性。經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)和數(shù)據(jù)的