油井動(dòng)液面測量系統(tǒng)的研制.pdf

1、螺桿泵油井中抽油泵必須保證一定的沉沒深度,才能發(fā)揮較好效果。當(dāng)動(dòng)液面降低到泵掛深度時(shí),泵效降低,嚴(yán)重時(shí)發(fā)生燒定子現(xiàn)象,出現(xiàn)躺井問題。另外,有一部分泵下?lián)剿柰ㄟ^控制動(dòng)液面來提高摻水效果。因此測定動(dòng)液面值、控制動(dòng)液位高度,對(duì)合理開發(fā)油田、提高采油率具有重要意義。
　　 傳統(tǒng)的動(dòng)液面測量方法由人工操作、人工信號(hào)判讀。其數(shù)據(jù)計(jì)算整理工作繁瑣,誤差大、自動(dòng)化程度低、效率低。本文對(duì)目前國內(nèi)油田使用的動(dòng)液面測量系統(tǒng)存在的缺點(diǎn)進(jìn)行分析,在此

2、基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)出以MSP430單片機(jī)為核心的閉環(huán)控制系統(tǒng)。論文提出總體的設(shè)計(jì)方案,采用機(jī)械氣彈裝置作為次聲波信號(hào)源。硬件電路包括電源電路、電機(jī)正反轉(zhuǎn)控制電路、信號(hào)輸入和濾波電路、CPU和存儲(chǔ)器電路、觸摸屏和液晶模塊以及TTL轉(zhuǎn)RS232電路等,主要實(shí)現(xiàn)聲波發(fā)射、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理和存儲(chǔ)、界面顯示及遠(yuǎn)程通訊等。按照設(shè)計(jì)思路完成程序的編寫,實(shí)現(xiàn)采樣、數(shù)字濾波、快速傅立葉頻譜分析、計(jì)算液位值、人機(jī)交互界面及閉環(huán)控制等功能。信號(hào)處理環(huán)節(jié)采用數(shù)字濾波

3、,選用頻域分析方法,利用快速傅立葉變換進(jìn)行頻譜分析。結(jié)合液面回波的位置和聲波在油管中的傳播速度計(jì)算出液位值。通過判定所得液位值異常情況,選擇合理的工作制度。
　　 該系統(tǒng)由單片機(jī)取代了傳統(tǒng)的模擬濾波器和微控制器,測量數(shù)據(jù)長期保存不會(huì)丟失,編程方便,參數(shù)設(shè)置靈活,采用數(shù)字信號(hào)處理。因此,系統(tǒng)穩(wěn)定可靠,提高了自動(dòng)化程度以及測量精度。系統(tǒng)采用閉環(huán)控制,能及時(shí)反映動(dòng)液面異常情況,并合理選擇泵工作制度。實(shí)現(xiàn)智能調(diào)控、提高采油率以及減少躺井