基于分布式光纖的稠油井井筒高溫模擬裝置設(shè)計(jì)及信號處理技術(shù)研究.pdf

1、稠油熱采井的井下溫度和壓力的測量對于優(yōu)化油田開發(fā)方案、提高原油采收率和產(chǎn)量、降低生產(chǎn)成本具有重要意義，但井下的高溫高壓、大腐蝕、強(qiáng)輻射等惡劣環(huán)境對于測井技術(shù)的要求很高，一直是油藏監(jiān)測方面研究的熱點(diǎn)和難點(diǎn)。傳統(tǒng)電子傳感器難以在復(fù)雜惡劣的井下穩(wěn)定工作，而基于布里淵散射的分布式光纖傳感器具有靈敏度高、耐高溫、抗干擾性強(qiáng)和實(shí)時連續(xù)采集等特點(diǎn)，可以很好地滿足井下關(guān)鍵參數(shù)的測量要求，具有很高的研究價值和廣闊的應(yīng)用前景。 本課題設(shè)計(jì)了稠油熱采

2、井模擬實(shí)驗(yàn)裝置的高溫爐溫度控制系統(tǒng)，為光纖測井技術(shù)的研究和相關(guān)理論的驗(yàn)證提供一個高溫模擬實(shí)驗(yàn)裝置。溫度控制系統(tǒng)硬件部分以TMS320LF2407A系列DSP為控制核心，執(zhí)行器件采用固態(tài)繼電器型脈寬調(diào)制調(diào)功器進(jìn)行溫度控制，溫度采集、顯示模塊采用智能儀表。通過多次試驗(yàn)，建立了加熱爐數(shù)學(xué)模型，并根據(jù)被控對象大滯后、大慣性的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)出以PWM占空比為輸出量的增量式積分分離--變速積分PI閉環(huán)調(diào)節(jié)器。最后，在實(shí)驗(yàn)室搭建實(shí)驗(yàn)平臺進(jìn)行軟硬件聯(lián)機(jī)調(diào)試

3、，PI控制參數(shù)的調(diào)節(jié)基于Matlab環(huán)境下的仿真結(jié)果，在此基礎(chǔ)上再進(jìn)行DSP環(huán)境下控制參數(shù)的微調(diào)，最終達(dá)到良好的控制效果。 研究了稠油開采過程中分布式光纖測井溫度、壓力檢測數(shù)據(jù)的數(shù)字信號處理技術(shù)。在研究光纖測井系統(tǒng)中布里淵散射信號的特點(diǎn)、光相干檢測技術(shù)和小波變換原理的基礎(chǔ)上，采用小波變換去除噪聲，通過曲線擬合，并利用布里淵信號參數(shù)與溫度、壓力對應(yīng)關(guān)系，求解溫度、壓力的方法來處理布里淵散射信號，并將設(shè)計(jì)思路應(yīng)用于光纖測井驗(yàn)證試驗(yàn)中