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电磁探伤地面数据采集系统

作　者: 关松
导　师: 刘兴斌
学　校: 大庆石油学院
专　业: 测试计量技术及仪器
关键词: 套损检测生产测井电磁探伤测井仪地面数据采集系统
分类号: P631.325
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
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内容摘要

在油水井生产过程中,由于周围环境的影响,使套管发生变形、损坏和腐蚀,直接影响油田的正常生产。加强套管损坏的检测诊断,对于查明套损原因,预防套损区域扩大,确定套管的维修作业方案,延长油水井的使用寿命等方面具有十分重要的意义。大庆油田引进开发了基于电磁感应原理的电磁探伤测井仪,可以对井下多层管柱的腐蚀、变形、裂缝及壁厚进行检测,目前已在大庆油田应用,取得了比较好的效果。但由于引进的地面数据采集系统数量有限,故障率也较高,难以满足应用需求。为此,经过对所接收信号的认真分析和反复实验,成功设计了该地面数据采集系统。电磁探伤地面数据采集系统作为井下仪器的供电电源及上传信号的接收、处理、解码、编码及显示平台,是电磁探伤测井仪应用系统中必不可少的重要组成部分。文中主要阐述了电磁探伤地面数据采集系统的设计方法、调试过程及现场应用结果。电磁探伤地面数据采集系统在硬件上利用成熟的单片机技术,以8751单片机作为主控器件,它控制整个系统的信号采集、数据处理、解码、编码及数据发送,同时通过扩展外围信号处理电路、RS232接口电路及相应的电压调整模块,完成整个硬件部分的设计。这种结构的突出特点是控制方便、扩展灵活,能够充分利用和发挥主控器件的强大功能,减少硬件规模,提高整个系统的可靠性。电磁探伤地面数据采集系统的设计思想是尽可能发挥主机软件功能,做到软件和硬件的高度融合。该系统的软件设计主要从以下几方面考虑:1)操作界面友好;2)高效、灵活;3)功能完备;4)二次开发及扩展方便。该软件系统是利用Visual Basic 6.0开发的在Windows环境下运行的应用程序,由实时采集软件和回放解释软件两部分组成。实时采集软件主要负责数据的接收、显示和存储。回放解释软件主要负责数据的回放、处理和打印。通过反复实验和现场应用表明,该地面数据采集系统性能稳定、精确度高,可以满足电磁探伤测井仪推广应用及科研实验的需要。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-7
创新点摘要  7-11
第一章绪论  11-20
  1.1 生产测井及测井数据采集的意义  11-12
    1.1.1 生产测井简介  11-12
    1.1.2 测井数据采集的意义  12
  1.2 测井数据采集系统简介  12-13
  1.3 测井数据采集流程简介  13-14
  1.4 地面仪器及测井软件国内外现状及发展趋势  14-18
    1.4.1 地面仪器国内外发展现状  14-16
    1.4.2 测井软件国内外发展现状  16-17
    1.4.3 测井数据采集、记录和地面处理系统的发展趋势  17-18
  1.5 本课题的意义及论文组织安排  18-20
第二章电磁探伤测井仪简介  20-25
  2.1 电磁探伤测井仪的工作原理  20-22
  2.2 电磁探伤测井仪仪器结构及技术指标  22
  2.3 电磁探伤测井仪功能特点  22-23
  2.4 电磁探伤测井仪信号传输  23-24
  2.5 本章小结  24-25
第三章系统总体设计方案  25-28
  3.1 系统总体设计的基本原则  25
  3.2 系统总体结构框图  25-26
  3.3 采集系统的功能要求及技术指标  26-27
    3.3.1 采集系统的功能要求  26
    3.3.2 硬件系统的技术指标  26
    3.3.3 软件系统的技术指标  26-27
  3.4 技术难点及实现途径  27
  3.5 本章小结  27-28
第四章系统硬件设计方案  28-39
  4.1 系统硬件设计的基本原则  28-29
  4.2 电源电路设计  29-30
  4.3 隔离单元设计  30
  4.4 放大整形电路设计  30-31
  4.5 微处理器模块  31-35
    4.5.1 8751 单片机简介  32
    4.5.2 单片机程序设计  32-33
    4.5.3 复位电路设计  33-34
    4.5.4 时钟电路设计  34-35
  4.6 电平转换电路设计  35-36
    4.6.1 接口电路设计  35-36
    4.6.2 转换效果图  36
  4.7 系统抗干扰措施与PCB 板设计  36-38
    4.7.1 系统抗干扰性设计  36-37
    4.7.2 PCB 板设计  37-38
  4.8 系统面板设计  38
  4.9 本章小结  38-39
第五章系统软件设计  39-51
  5.1 Visual Basic 6.0 程序设计步骤  40
  5.2 系统界面设计  40-41
    5.2.1 实时采集软件主窗体界面设计  40-41
    5.2.2 解释回放软件界面设计  41
  5.3 串口通信设计  41-44
    5.3.1 串口控件简介  41-43
    5.3.2 通信实现  43-44
  5.4 实时曲线的绘制  44-46
  5.5 曲线数据的存储  46
  5.6 坐标设计  46
  5.7 历史曲线回放及处理  46-50
    5.7.1 历史曲线回放  46-48
    5.7.2 采集曲线的平滑处理  48-49
    5.7.3 比例缩放  49-50
  5.8 本章小节  50-51
第六章系统调试及现场应用  51-61
  6.1 系统调试  51-52
    6.1.1 系统调试的基本过程  51-52
    6.1.2 调试过程中出现的典型问题及处理  52
  6.2 与原引进地面数据采集系统对比实验  52-53
  6.3 模拟井短套检测实验  53
  6.4 现场应用情况  53-59
    6.4.1 在套损普查方面的应用  53-57
    6.4.2 检查套损腐蚀缺失方面的应用  57-58
    6.4.3 判断套管联接情况  58-59
    6.4.4 对套管配套设施的检测  59
  6.5 本章小结  59-61
参考文献  61-64
发表文章目录  64-65
致谢  65-66
详细摘要  66-69

电磁探伤地面数据采集系统

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