井下多状态参数监测系统的研究

发布时间：2020-07-15 02:40

【摘要】：在工业迅猛发展的今天，石油的需求量在不断提升，易采原油却日渐减少。在石油采集过程中，潜油电泵成为了不可替代的机械设备，并广泛应用于斜井、海上采油井等不同种类的油田上。由于潜油电泵一般工作在高温、高压等工况恶劣的深井中，潜油电泵安全可靠的工作对油田稳定的产量起到至关重要的作用。 为提升采油技术水平，并保证潜油电泵持续高效稳定的工作，研发出具有自主知识产权的井下多状态参数监测系统，具有着重要的实际价值。本文针对井下潜油电泵机组的七个状态参数，包括吸入口压力、排出口压力、电动机绕组温度、吸入口温度、纵向振动、径向振动以及泄漏电流进行测量与传输研究，并提出整个监测系统框架。本论文采用电力线载波通信技术，将井下多状态参数通过三相潜油电缆传输到井上设备。目前，多采用变频器驱动的方式来更好的控制潜油电机，但变频器的引入，必然会在潜油电缆上引入高次谐波干扰，影响数据的传输。本论文采用基于低频载波通道的信号传输技术，并设计了与之相匹配的通信协议，保证了潜油电缆上的传输信号不会被高频噪声所干扰。 通过查阅国内外相关井下监测技术的资料并进行分析研究，设计出井下各个状态参数的高温测量电路，开发出符合通信协议的耦合电路将信号调制到潜油电缆上。在地面，设计出与井下相配套的解调电路，并带有保护、剥离、滤波电路，以便将信号传递给处理器进行监测处理。确定了为井下多状态参数监测系统硬件电路供电的总体方案，即信号的传输与井下设备的供电都通过潜油电缆来实现。最终，文中比较了不同井下多状态参数传输技术的方案，通过分析基于模拟电流环进行数据传输、基于高频载波通道的信号传输以及基于低频载波通道的信号传输的优劣，最终比较出基于低频载波通道的信号传输技术得天独厚的优势
【学位授予单位】：沈阳工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TN913.6

【参考文献】

相关期刊论文 前6条

1 郑青玉;刘刚;梁福平;;电力载波在油田井下压力测量中的应用[J];北京机械工业学院学报;1997年01期

2 徐顺刚;许建平;曹太强;;SPWM逆变电源输出谐波分析及抑制方法研究[J];电子科技大学学报;2010年05期

3 汤效军;电力线载波通信技术的发展及特点[J];电力系统通信;2003年01期

4 付道明,孙军,王克松,黄瑞祥,王光辉,李文兵;中压变频器在潜油电泵井的应用[J];电气传动;2004年03期

5 郑新华;电力线载波通讯芯片市场与应用前景[J];今日电子;1999年10期

6 刘小群;;基于Multisim的四阶有源低通滤波器的设计与仿真[J];新技术新工艺;2011年06期

相关硕士学位论文 前10条

1 刘洋;基于OFDM认知无线电在电力线载波通信中的应用[D];沈阳工业大学;2010年

2 袁成逸;镍基合金GH30双辉渗铝及抗高温氧化性能的研究[D];南京航空航天大学;2010年

3 宋晓华;基于电力线载波通信遥测遥控系统研究[D];河北工业大学;2011年

4 方芳;网络环境下潜油螺杆泵采油作业在线监控技术研究[D];沈阳工业大学;2006年

5 石崇林;ZigBee无线传感器网络在仓库综合监控基站中的应用研究[D];国防科学技术大学;2007年

6 李莹;基于变频器供电的潜油电机的性能分析[D];哈尔滨理工大学;2008年

7 刘帆;直流载波技术在测井数据传输中的应用研究[D];成都理工大学;2009年

8 林海都;潜油电泵井下监测系统[D];哈尔滨工业大学;2008年

9 冯威;基于正交频分复用的宽带电力线通信关键技术研究[D];中南大学;2009年

10 黄宇飞;带USB接口的霍尔操纵杆[D];华南理工大学;2009年

本文编号：2755853