潜油电泵井下工况实时监测系统研究

发布时间：2017-06-01 16:15

  本文关键词：潜油电泵井下工况实时监测系统研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：我国各油田多为贫油田,地质结构复杂,开采难度大,多采用机械强化采油。根据近年来油田开发的趋势,潜油电泵机组已成为主导开采设备,同时对井下工况的实时监测也显得尤为重要。本文利用潜油电机的动力电缆作为电力和信号传输通道,利用高精度的集成测试元件和模拟电流环技术,完成井下温度、压力信号的监测,从而提高潜油电泵机组井下运行的可靠性及最大操作利用率。本文所研究的潜油电泵井下工况实时监测系统主要测量井下温度和压力两个参数。整个系统分为井下监测和地面控制两个部分。地面系统利用星点等势法为井下监测系统提供所需的直流电压,并将采集到的电流信号实时处理、显示和传输,从而实现对潜油电泵井下工况的实时监测。论文开发了基于Windows系统数据处理软件,该软件结合了数据库访问技术,可以实现数据的实时显示、数据变化动态曲线绘制、数据报表的生成,并对历史数据进行查询,为分析井下动态变化、监控潜油电泵井生产状态提供了直观的依据。对潜油电泵井下系统的可靠性进行了研究,为系统可靠性评估提供了有实用意义的方法。在上述工作的基础上,对整个系统开展了大量的室内和室外试验,证实了系统的有效性。研制的仪器在胜利油田的井下得到了应用,并为中国石油测井有限公司提供了成套系统。通过理论分析和试验验证表明,本系统具有供电方式简单,信号传输高效,地面数据处理可靠,可以远程监测等优势。其为优化潜油电泵井开采提供了可靠的技术支持,为我国采油向低产井、陆地方向发展提供了有力支撑,对向智能井筒技术发展具有一定的促进意义。
【关键词】：潜油电泵 温度、压力测量 星点通道 可靠性
【学位授予单位】：西安石油大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TE933.3
【目录】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-8
• 第一章 绪论8-17
• 1.1 引言8
• 1.2 潜油电泵系统综述8-10
• 1.3 潜油电泵井下工况监测装置10-15
• 1.3.1 潜油电泵井下工况测试工艺10-12
• 1.3.2 国内外发展状况12-15
• 1.3.3 发展趋势及展望15
• 1.4 本文主要的研究内容15-17
• 第二章 潜油电泵井下监测与绝缘性能研究17-25
• 2.1 井下参数测量17-20
• 2.1.1 井下温度监测17-18
• 2.1.2 井下压力监测18-20
• 2.2 传感器供电电路研制20-22
• 2.2.1 恒流源的选用20-21
• 2.2.2 稳压电路的研制21-22
• 2.3 通道选择电路研制22-23
• 2.4 电机绝缘检测23-24
• 2.5 本章小结24-25
• 第三章 潜油电泵地面监控系统25-36
• 3.1 地面系统电抗器的研制25-27
• 3.2 地面硬件系统的研制27-34
• 3.2.1 系统供电电路研制27-28
• 3.2.2 系统数据接收电路的研制28-29
• 3.2.3 时钟电路29-30
• 3.2.4 串行通信电路30-31
• 3.2.5 SD卡数据存储模块31-32
• 3.2.6 Zigbee无线传输的运用32
• 3.2.7 显示电路32-34
• 3.3 硬件系统配套软件的研制34-35
• 3.4 本章小结35-36
• 第四章 潜油电泵上位机软件系统研究36-49
• 4.1 概述36-37
• 4.2 可行性分析37-38
• 4.3 系统需求分析38-40
• 4.3.1 系统的功能需求分析38
• 4.3.2 系统性能需求分析38-39
• 4.3.3 系统运行需求分析39-40
• 4.4 上位机软件的实现40-48
• 4.4.1 上位机软件系统结构框图40-41
• 4.4.2 软件功能的实现41-48
• 4.5 本章小结48-49
• 第五章 井下长期工作可靠性的研究49-57
• 5.1 元器件筛选的目的49
• 5.2 元器件缺陷和其质量等级的关系49-50
• 5.3 筛选试验的方法50-55
• 5.3.1 典型温度循环51-52
• 5.3.2 基于筛选度的温度循环加速因子52-53
• 5.3.3 基于ARRHENIUS模型的温度循环加速因子53-55
• 5.3.3.1 ARRHENIUS模型53-54
• 5.3.3.2 温度循环的等效加速因子54-55
• 5.4 筛选试验结果统计55-56
• 5.5 本章小结56-57
• 第六章 系统试验研究57-67
• 6.1 系统分部试验57-61
• 6.1.1 电机共模电压及过电压的抑制试验57-58
• 6.1.2 系统井下温度试验58-60
• 6.1.3 系统井下压力试验60-61
• 6.2 系统室内试验61-62
• 6.3 试验井现场试验62-64
• 6.4 系统井场作业64-66
• 6.5 本章小结66-67
• 第七章 总结67-69
• 7.1 前人的工作67
• 7.2 本文完成的工作内容与存在的问题67-68
• 7.3 创新点68-69
• 致谢69-70
• 参考文献70-73
• 攻读硕士期间发表的论文73-74

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