石油鉆井設(shè)備檢測的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)計(jì).pdf

1、石油是重要的不可再生能源，關(guān)乎國家發(fā)展和國防安全。石油鉆井工程現(xiàn)場環(huán)境惡劣、地處偏遠(yuǎn)、人員管理不便，大型復(fù)雜而耗資巨大的系統(tǒng)工程時(shí)刻面臨著油氣泄露和工程事故的風(fēng)險(xiǎn)。綜合錄井系統(tǒng)集成了現(xiàn)代傳感、應(yīng)用電子、氣液相色譜分析及地質(zhì)評(píng)測等技術(shù)為一體，可有效監(jiān)測多種鉆井設(shè)備，是開發(fā)評(píng)價(jià)石油氣資源、實(shí)時(shí)跟蹤建井過程、預(yù)報(bào)井下故障、降低風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)、輔助生產(chǎn)管理的有力工具。其中，出口入口溫度、轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速、井深等參數(shù)是評(píng)估鉆井進(jìn)展?fàn)顟B(tài)的重要指標(biāo)。
　　目

2、前，市場上使用的錄井硬件設(shè)備以集中式或者現(xiàn)場總線方式運(yùn)行，無線傳輸主要集中在原始信號(hào)采集或者后臺(tái)計(jì)算中心，對(duì)現(xiàn)場的錄井信號(hào)處理和設(shè)備間無線傳輸涉及不多。為了解決現(xiàn)有有線式綜合錄井系統(tǒng)搭建時(shí)工作繁重的問題、實(shí)現(xiàn)更有效的監(jiān)控、保障鉆井作業(yè)的安全進(jìn)行，本文設(shè)計(jì)開發(fā)了一種用于石油鉆井設(shè)備檢測的無線錄井系統(tǒng)。
　　首先，基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)特點(diǎn)分析了適于鉆井現(xiàn)場使用的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、通信頻段和通信方式，結(jié)合平臺(tái)參數(shù)采集設(shè)備制定了系統(tǒng)開發(fā)方案

3、;其次，基于模塊化方法開發(fā)了硬件系統(tǒng)，以一板多功能的形式完成了AD、脈沖、編碼三種節(jié)點(diǎn)和無線中心站的研制，并進(jìn)行了硬件封裝和能源供給設(shè)計(jì);再次，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)特點(diǎn)制定合理的通信數(shù)據(jù)包格式，開發(fā)與無線硬件系統(tǒng)配套的嵌入式和PC端上位機(jī)的軟件系統(tǒng);最后，通過實(shí)驗(yàn)室模擬系統(tǒng)測試和新疆油田工程現(xiàn)場測試，驗(yàn)證并完善了系統(tǒng)功能。
　　研究表明，系統(tǒng)的無線節(jié)點(diǎn)可實(shí)現(xiàn)模擬、脈沖、編碼三類鉆井平臺(tái)設(shè)備參數(shù)的檢測，完成AD采集（出口入口溫度檢測）、脈沖測頻