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井下工程参数测量技术研究

作　者: 王银生
导　师: 韩来聚；步玉环
学　校: 中国石油大学
专　业: 油气井工程
关键词: 工程参数测量 ADuC848 锁相放大
分类号: TE271
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

针对目前国内外随钻测量技术的发展现状和油田开发生产的实际需要,本文对井下钻井工程参数(钻压,扭矩,温度,钻柱内外泥浆压力,振动)测量进行了研究,并阐述了井下钻井工程参数测量仪的测量原理以及软件和硬件的调试过程。本系统利用当今先进的单片机技术,以微转换器作主要核心控制器件,并通过扩展外围信号调理电路、数据存储器、串行通讯接口电路以及相应的电压调理模块,在实验室内设计完成了井下钻井工程参数测量方案。本测量系统由井下传感器、信号调理电路、单片计算机、存储器和高能电池等组成。论文首先对各参数传感器进行了选型,选出了适合井下复杂环境的高性能传感器,再设计了应变片的合理布局方案,消除了测量过程中钻柱弯矩作用以及钻压,扭矩相互耦合给测量带来的误差,并在实验室内建立了钻压、扭矩的实验模型。井下信号去噪声设计方面,本系统利用锁相放大技术设计出了井下钻压、扭矩测量中的微弱信号调理电路,把传感器产生的微弱信号从干扰噪声中分离出来,有效的抑制了井下复杂环境所产生的强大噪声。同时采用新一代高精度微控制器ADuC848,它具有16位高精度A/D转换、数据实时采集上传存储、最高作业温度125℃、低功耗和集成度高等特点。最后在实验室内利用自做的实验模型,对系统进行了硬软件调试和系统运行试验,运行结果完全符合预期设计要求。

井下工程参数测量技术研究

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