基于无线传感器的钻井工程参数监测系统的研究与开发

发布时间：2017-03-28 04:13

  本文关键词：基于无线传感器的钻井工程参数监测系统的研究与开发，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：石油是一种非常重要的化石能源,地球上大多数的石油资源通常处在山区、沼泽、沙漠、海洋等自然条件极其恶劣的地方,从而给石油的开采工作带来很大的困难。为了采集和管理钻井过程中的各种数据,实时反映钻井作业的情况,协助工作人员实现安全、高效的钻井作业,在传统钻井参数仪表的基础上发展出了自动化、信息化程度更高的钻井工程参数监测系统。但是目前国内大多数井场使用的钻井参数监测系统都是基于有线采集方式的,在灵活性和可扩展性上受到了一定的限制。本文从石油钻井作业的特点出发,针对井场存在交通不便、搬迁频繁、现场人员劳动强度大的情况,对钻井工程参数监测系统和无线数据采集技术进行相应研究,开发了基于无线传感器的钻井工程参数监测系统。首先,在分析当前国内外钻井参数仪表现状和无线数据采集技术发展的基础上,根据目前井场对于钻井工程参数监测系统的实际需求,提出一种基于无线传感器的钻井工程参数监测系统总体方案。然后,对系统开发过程中涉及到的基于无线传感器的数据采集技术、基于RS-485总线的数据采集技术、无线传感器的数据节能采集方法等关键技术进行了研究。针对井场对于监测系统准确性、稳定性、灵活性的要求,根据无线数据采集技术和有线数据采集技术的各自特点,提出一种钻井数据的混合采集方法,满足现场的多样性需求。在分析无线传感器工作原理的基础上,提出一种无线传感器的数据节能采集方法,有效提高无线传感器的电池续航能力,降低井场维护人员的劳动强度。最后,在对以上各项关键技术相应研究的基础之上,开发出了一种基于无线传感器的钻井工程参数监测系统。该系统已经进行了实际的工程应用,现场应用结果显示系统能够满足石油钻井现场的多样化要求,有效提高了钻井作业的工作效率,降低了安装维护成本和现场人员的劳动强度。
【关键词】：钻井工程 无线传感器 RS-485总线 数据节能采集
【学位授予单位】：重庆大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TE928;TN929.5;TP212.9
【目录】：

• 中文摘要3-4
• 英文摘要4-8
• 1 绪论8-15
• 1.1 论文的研究背景和意义8-10
• 1.1.1 论文的研究背景8-9
• 1.1.2 论文的研究意义9-10
• 1.2 国内外研究现状10-12
• 1.2.1 钻井工程参数监测系统的国外研究现状10-11
• 1.2.2 钻井工程参数监测系统的国内研究现状11-12
• 1.3 论文的研究目的和内容12-14
• 1.3.1 论文研究的目的12-13
• 1.3.2 论文研究的内容13-14
• 1.4 本章小结14-15
• 2 基于无线传感器的钻井工程参数监测系统总体设计15-28
• 2.1 系统需求分析15-19
• 2.1.1 硬件相关需求分析15-16
• 2.1.2 数据采集需求分析16-17
• 2.1.3 数据处理需求分析17-18
• 2.1.4 数据显示需求分析18-19
• 2.2 系统总体设计19-23
• 2.2.1 系统体系结构19-20
• 2.2.2 系统总体方案20-23
• 2.3 系统功能设计23-26
• 2.3.1 系统前台功能设计24-25
• 2.3.2 系统后台功能设计25-26
• 2.4 本章小结26-28
• 3 基于无线传感器的钻井工程参数监测系统关键技术28-51
• 3.1 基于无线传感器的数据采集技术28-38
• 3.1.1 无线传感器技术概述28-30
• 3.1.2 数据无线采集总体架构和网络拓扑结构30-32
• 3.1.3 基于无线传感器的数据采集技术实现32-38
• 3.2 基于RS-485总线的数据采集技术38-46
• 3.2.1 RS-485总线简介38-39
• 3.2.2 RS-485总线数据采集原理39-42
• 3.2.3 基于RS-485总线的数据采集技术实现42-46
• 3.3 无线传感器的数据节能采集方法46-50
• 3.3.1 无线传感器工程应用中存在的节能问题46
• 3.3.2 无线传感器节能技术分析46-48
• 3.3.3 无线传感器的数据节能采集方法实现48-50
• 3.4 本章小结50-51
• 4 基于无线传感器的钻井工程参数监测系统开发与应用51-61
• 4.1 系统开发简介51-52
• 4.1.1 系统开发目标51
• 4.1.2 系统开发平台选取51-52
• 4.2 系统功能与界面开发52-59
• 4.2.1 系统前台功能与界面开发52-55
• 4.2.2 系统后台功能与界面开发55-59
• 4.3 系统测试与现场应用59-60
• 4.3.1 系统测试59-60
• 4.3.2 现场应用60
• 4.4 本章小结60-61
• 5 结论61-62
• 致谢62-63
• 参考文献63-66
• 附录66
• A.作者在攻读硕士学位期间参与的科研项目目录66
• B.作者在攻读硕士学位期间获得的奖励目录66

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 蒋蓉;;浅析如何控制钻井工程成本[J];现代经济信息;2013年05期

2 郑传义;杨洪;;计算机在钻井工程中的应用现状[J];新疆石油科技;1992年02期

3 陈金瑞,王建德,吴洋;降低钻井工程成本途径的探讨[J];石油科技论坛;1996年01期

4 陈德光,杨昌龙,顾军,张彦平;钻井工程方案的编制与实施[J];石油钻采工艺;1997年05期

5 刘广志;中国石油天然气集团公司钻井工程重点实验室在北京建立[J];石油钻探技术;2001年02期

6 张沛商;钻井工程管理信息化[J];矿业工程;2004年06期

7 陈若冰;;钻井工程关联交易的几个问题[J];天然气经济;2004年04期

8 蒋光忠;;钻井工程信息的综合开发与利用[J];石油天然气学报(江汉石油学院学报);2006年02期

9 赵冬;;钻井工程的经济评价与分析[J];河南石油;2006年03期

10 王辉;周强;雷丽;徐晓军;;钻井工程科技项目管理精细化探讨[J];石油科技论坛;2007年05期

中国重要会议论文全文数据库 前4条

1 顾克江;;持续质量改进在钻井工程施工中的应用[A];质量——持续发展的源动力：中国质量学术与创新论坛论文集（上）[C];2010年

2 林其伟;;新型钻井工程无电缆式测漏仪[A];中国地球物理学会第二十届年会论文集[C];2004年

3 张吉军;刘振水;龚红彬;敬林;;侧钻水平井钻井工程风险分析[A];面向复杂系统的管理理论与信息系统技术学术会议专辑[C];2000年

4 卢予北;吴烨;;钻井工程与地下深层水污染问题[A];岩土钻掘技术在资源、环境和工程建设中的应用与发展学术论文集[C];2001年

中国重要报纸全文数据库 前10条

1 通讯员 徐红梅 姚海俊;胜利钻井工程公司攻克伊朗钻井难题[N];科技日报;2013年

2 记者 龙莉;集团公司钻井工程重点实验室成立[N];中国石油报;2000年

3 通讯员 周明杰;创建绿色钻井工程[N];中国石油报;2005年

4 李广科;打理好钻井工程的“家务”[N];中国石化报;2009年

5 记者　李兵 通讯员　 王立新;华北局35个井队实现钻井信息无线传输[N];中国石油报;2006年

6 特约记者 唐骏华 刘刚;大庆钻二中标海外钻井工程[N];中国石油报;2002年

7 石占军;钻井一公司生产经营同步飙升[N];中国石油报;2004年

8 王河晖;西气东输钻井工程注重环保促节能[N];中国矿业报;2008年

9 李艳勇 盛长保 姬鲁阳 塔里木油田公司审计部;钻井工程项目风险导向内部审计探讨[N];中国审计报;2012年

10 本报记者 张贵志 本报特约记者 王书侠;咬定成本不放松[N];中国石油报;2002年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 李智明;钻井工程数据库框架设计[D];东北石油大学;2015年

2 朱士勇;中石化东北油气分公司钻井工程投资估算指标管理的优化研究[D];吉林大学;2015年

3 刘晴;大庆油田塔木察格钻井工程项目管理问题研究[D];东北石油大学;2016年

4 马御风;基于无线传感器的钻井工程参数监测系统的研究与开发[D];重庆大学;2016年

5 孙晓娜;石油企业钻井工程经济分析与评价研究[D];西南石油大学;2006年

6 王潇;钻井工程安全动态评价方法研究[D];西安石油大学;2010年

7 张正选;钻井工程异常预警方法研究[D];西南石油大学;2014年

8 张立君;钻井工程甲方监督系统的设计与实现[D];西安石油大学;2014年

9 马俐;海外油气钻井工程项目风险分析与管理[D];东北石油大学;2010年

10 吴昊;钻井工程项目施工安全风险预警研究[D];东北石油大学;2013年

  本文关键词：基于无线传感器的钻井工程参数监测系统的研究与开发，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：271653