注水井分层流量测试与控制技术研究

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1、分类号ＴＰ１５１０３０１６１２７２学号密级＾Ａ＾Ｘ’ｉａｎＳｈｉｏｕＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｙ全日制学术型硕士学位论文藝题目注水井分层流量测试与控制技术研究袁涛作者姓名党瑞荣教授、职称导师姓名学科（专业）名称信号与信息处理提交论文日期２０１８年５月２８日学位论文创新性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果，论文中不包含其他。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外人已经发表或撰写过的研宄成果；也不包含

2、为获得西安石油大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料一。与我同工作的同志对本研宄所做的任何贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。一切相关责任申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担。ｒ论文作者签名：４ｋ日期：、学位论文使用授权的说明本人完全了解西安石油大学有关保留和使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属西安石油大学、复制、。学校享有以任何方法发表公开阅览、借阅以及申请专利等权利。本人离校后发表或使用学位论文或与该论文直接相关的学术论文或成果时，署名单位仍然为西安

3、石油大学。论文作者签名：Ｈ日期：説此＾．导师签名：為ａｍ：？注，）。：如本论文涉密请在使用授权的说明中指出（含解密年限等西安石油大学硕士学位论文论文题目：注水井分层流量测试与控制技术研究专业：信号与信息处理硕士生：袁涛(签名)d导师：党瑞荣(签名)d摘要分层注水可根据各储层的产能调节注水量，提高水驱开发效果，是实现油田高产稳产的有效方法，也是国内外的前沿课题。现有的注水方式一是笼统注水，二是分层注水但采用了定期测调方式，在长达数月的两次测调期内，注水情况是未知的。针对以上问题，提出了电缆永置式分层流量测调方法，该方法能够实时

4、、在线监测井下注水状况，为油田高效注水提供了技术保障。以电缆永置式分层流量测调为前提，通过井下预置电缆与地面控制器对接，实现井下测调与地面控制的双向直流载波通信，开展了注水井分层流量信息的实时监测与控制，形成了功能比较完整的永置式分层注水流量调节与控制系统。具体内容是：（1）从优化注水的需求出发，建立了井下配水器可调水嘴的理论模型，通过Fluent数值仿真得到不同开度下的流量系数并进行实验验证，优选出合适的水嘴结构和开度；（2）设计了井下流量测调电路，测量井下各层流量、温度、压力、水嘴开度等参数，并通过单芯电缆将测调结果上传到地面，形成了闭环测

5、调系统；（3）在仿真分析和电路研究的基础上，优选了PWM直流电机调速控制水嘴开度，引入了专家PID控制器，使得流量调节更加快速、平稳，避免了各层流量调节时的相互干扰；（4）为了对各层的注水流量进行精确测量，研制了适合于注水井井下环境的高精度、高可靠性的电磁流量计，开展相关的试验，达到了较好的效果；（5）根据地面命令下传和井下数据上传的需求，分析了高温高压专用单芯电缆的阻抗特性，选取了适合的编码方式和耦合体制，实现了井下与地面的双向高效传输；（6）为了消除电缆连接的不可靠和失效因素，并考虑到未来智能井高可靠性、低成本的需求，以注水流量为动力，研究

6、了自发电技术，试制了注水发电样机。在各部件研究的基础上，利用实验室的注水模拟平台，进行了分层流量测调试验。对两个注水层测调的试验结果表明，所述的永置式分层流量测调系统能够正常、稳定工3作，每层测量值与给定值偏差在1m/d左右，达到了较高的调节精度，明显的缩短了调节时间，可有效提高测调效率和驱替效果。该测调技术实现了注水量调节的智能化和自动化，对于油田精细化注水具有良好的应用前景。关键词：注水井永置式分层流量控制实时监测水嘴开度调节论文类型：应用研究II西安石油大学硕士学位论文Subject：AStudyonTestandControlTechn

7、ologyofSeparatedLayerFlowinWaterInjectionWellsSpeciality：SignalandInformationProcessingName：YuanTao(signature)Instructor：DangRuirong(signature)ABSTRACTSeparatedlayerwaterinjectioncanadjustthewaterinjectionflowaccordingtotheproductivityofeachreservoirandimprovethedevelopmente

8、ffectofwaterdriveoilfield.Itisaneffectivemethodtoachievehighandstableproduc