潜油电泵井下多参数监测系统研究

发布时间：2021-06-24 14:49

　　随着近几年来国际油价持续下跌,整个石油行业的生产效益受到严重打击,因此石油开采朝着更高效、更环保、更可靠的方向发展成为了必然趋势,这其中潜油电泵扮演着重要角色,与之相关的井下多参数监测系统成为了当下国内外的热点研究课题。本文将对潜油电泵井下多参数监测系统展开研究。潜油电泵监测系统由地面数据采集系统和井下多参数监测系统构成,借助于星点等势原理,地面系统利用电缆铠皮通道为井下监测系统提供60V的直流电源电压,三相铠装电缆的金属铠皮同样也作为井下的多参数信号向地面系统回传的物理媒介,这就形成了潜油电泵的供电与信号传输复用体制。整个系统中,井下系统负责将各参数传感器测量得到的信号调理为便于长线传输的4²0mA电流信号,经多路分时选通电路分时切换后依次传输到地面系统;地面系统接收到井下各参数的电流信号,首先对电流信号进行模数转换,然后以MCU为主控芯片实现数据存储及无线通信等功能,无线通信系统将数据发送至PC机或者手机客户端,用户既能够远程实时监测潜油电泵监测系统的工作状况,又能够实时地向监测系统下发指令。通过理论分析和试验表明,本系统不仅将原有的两参数监测系统扩展为多参数... 

【文章来源】：西安石油大学陕西省

【文章页数】：89 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
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第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 潜油电泵系统概述
    1.3 国内外研究进展
        1.3.1 国外进展情况
        1.3.2 国内进展情况
    1.4 本文主要研究内容
第二章 潜油电泵井下监测系统总体设计方案
    2.1 井下监测系统工作原理
    2.2 井下监测系统供电与信号传输复用体制
        2.2.1 供电方式间的分析与选择
        2.2.2 星点直流供电的设计
        2.2.3 信号传输方式间的分析与选择
    2.3 抑制共模电压的滤波电路设计
        2.3.1 共模电压的弊端
        2.3.2 滤波电路的设计
        2.3.3 滤波电路的仿真
    2.4 本章小结
第三章 潜油电泵井下系统研究
    3.1 井下多参数监测装置的位置分布
    3.2 井下多参数监测的测量机理
    3.3 井下供电电路
    3.4 井下采集调理电路
        3.4.1 入口温度
        3.4.2 电机绕组温度
        3.4.3 入口压力与出口压力
        3.4.4 机组振动加速度
    3.5 井下分时工作体制研究
    3.6 本章小结
第四章 潜油电泵地面系统研究
    4.1 下位机电路设计
        4.1.1 地面供电电源
        4.1.2 地面数据采集处理电路
        4.1.3 地面时钟电路
        4.1.4 地面SD卡存储器电路
        4.1.5 地面报警器电路
        4.1.6 数据存储电路
    4.2 地面三相电抗器设计
    4.3 上位机软件设计
        4.3.1 井下动态工况在线监控软件
        4.3.2 历史数据处理软件
    4.4 本章小结
第五章 潜油电泵无线通信技术研究
    5.1 无线通信技术研究背景及意义
    5.2 无线通信系统总体设计
    5.3 XBEE蜂巢总网设计
    5.4 微控制器设计原理
    5.5 GPRS通信模组设计
        5.5.1 GPRS概述
        5.5.2 硬件终端设计
    5.6 操作原理与功能实现
    5.7 本章小结
第六章 潜油电泵机组的长期工作可靠性研究
    6.1 可靠性研究的背景及意义
    6.2 潜油电泵机组故障的原因分析
    6.3 长期工作可靠性的措施方案
    6.4 本章小结
第七章 系统调试与试验
    7.1 系统硬件图
    7.2 井下滤波模拟试验
    7.3 井下分时电路试验
    7.4 井下高温试验
    7.5 井下高压试验
    7.6 井下振动试验
    7.7 上位机软件调试试验
    7.8 本章小结
第八章 总结与创新点
    8.1 总结
    8.2 创新点
致谢
参考文献
攻读学位期间参加科研情况及获得的学术成果


【参考文献】：
期刊论文
[1]浅析潜油电泵机组损坏的原因[J]. 于兴国.  中国石油和化工标准与质量. 2017(15)
[2]基于SIM800C的GPRS数据传输系统设计[J]. 韩进,马双.  电子产品世界. 2016(11)
[3]基于Internet对潜油电泵温度压力的远程监控[J]. 张宏伟,党瑞荣.  计算机科学. 2016(S1)
[4]高温高压井下压力传感器的补偿与校正[J]. 党瑞荣,张宏伟,宋楠,党博,王登岳.  仪器仪表学报. 2016(04)
[5]油井动液面远程在线监测技术应用[J]. 陈思维.  石油石化节能. 2013(12)
[6]潜油电泵金属波纹管储油腔设计及试验研究[J]. 丁学光.  石油矿场机械. 2013(11)
[7]基于二线制电流型变送的电阻式传感器测试系统的设计与实现[J]. 罗茂元.  电子制作. 2013(15)
[8]555时基电路的设计[J]. 王静.  电子世界. 2013(18)
[9]基于Zigbee的低功耗无线顶板压力监测系统[J]. 张晓光,景晓军,陈治国,王国庆.  煤矿安全. 2013(05)
[10]潜油电机设计方法研究及验证[J]. 徐永明,孟大伟,沙亮.  电机与控制学报. 2012(07)

硕士论文
[1]潜油电泵井下温度压力在线监测系统研究[D]. 叶欣.西安石油大学 2013
[2]基于GPRS，Xbee-Pro无线通信模块组建的无线传感器网络的应用[D]. 郭航宇.武汉科技大学 2011
[3]井下数据采集与传输方法研究[D]. 王志平.哈尔滨工程大学 2011
[4]井下工况状态监测系统研究[D]. 齐军.哈尔滨工程大学 2007
[5]潜油电泵井下多元测试系统研究[D]. 刘军.哈尔滨工程大学 2005



本文编号：3247300