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1、长春大学电子信息工程学院毕业设计开题报告题目:基于87LPC769的数字微差井温仪的设计学院:电子信息工程学院专业:电子信息工程专业学生姓名:袁静学号:020940712指导教师:孙海欣开题时间:2013年3月20日一、文献综述(论述课题的研究意义、工作原理、相关问题的研究发展现状等。不少于1000字正文+15篇参考文献,其中应包含英文参考文献,小四宋体,20磅行距,下同)1.1课题的研究背景及意义在开采石油的过程中,井下的温度是必不可少的测量参数,准确的井下温度测量对于油井监测等都具有重要的作用。在油田采油作业中,油藏工程师需要了解开采石油时井下各点精确的温度曲线,据此才能
2、准确的分析出油藏动态和预测各种开采方式下的生产趋势;采油工程师也要了解生产井和注入井井下各点的温度曲线,才能在油藏最佳动态情况下进行开采。因此,井温测量仪是石油采集过程中必不可少的测量仪器。井温仪是一种常用测井仪器,主要用来了解生产井各层的产液情况。目前世界正处于以石油和天然气为主的能源时期。通过对石油的炼制可得到汽油、煤油、柴油等燃料以及各种机器的润滑剂;通过化工过程,可制得合成纤维、合成橡胶、塑料、农药、化肥、医药、油漆等。石油在当今社会中占有极端重要的地位,因此被称为经济乃至整个社会的“经济血液”。本设计中对温度信号的采集采用的是AD7793芯片,AD7793内嵌有放大
3、器,此芯片功耗低、噪音低、并且内嵌24位的A/D转换器。井温信号由AD7793采集,传输给单片机87LPC769,然后通过单芯电缆的两线制通信传输给上位PC机。本系统中井温信号采用MODBUS协议进行整体系统通信,这样就可以根据现场所需数据,进行多台仪器的随意组合,既降低了经济成本,又提高了系统的灵活性。1.2国内外研究现状目前,国内外的井温测量方法有很多种,诸如机械式测量仪、光电编码计数测量仪、成像测井仪、放射线测井仪、深度脉冲法、声波阵列法等。1、机械式测量仪该方法虽然简单易行,但测量精度仅为磁性标识的间距(通常为每隔1米做一个小标识,10米做一个大标识),所以其测量精度
4、较低。当直径为8mm~16mm的铠装多芯电缆下放到一定深度时,多芯电缆在井内由于自重而伸长,同时多芯电缆又受钻井液的浮力压缩而缩短,从而影响测量的精度,最终导致标定井深的误差。2、成像测井法虽然在理论上,使用成像法测井可以达到较高的精度,但由于原油和泥浆都是非透明流体且容易沾附在摄像机和灯罩上,给成像带来很大的影响。所以成像测井法,只适于测量含油率较低的注水井或空井。3、光电编码计数测量法该方法虽然在理论上可实现较高的测量精确度和采集频率,但在实际应用中,由于气候原因,传动辊经常会结冰打滑,使得在多芯电缆下放过程中轮盘有“偷停”现象,从而产生误差。同时,该方法并没有解决多芯电
5、缆在井内由于自重而伸长和受钻井液的浮力压缩而缩短所带来的误差。4、放射线测井法其主要优点:1、裸眼井、套管井内均可进行测井;2、在油基泥浆、高矿化度泥浆以及干井中均可测井;3、是碳酸岩剖面和水化学沉积剖面不可缺少的测井方法。特别是核磁共振测井仪的研制成功,更加扩大了放射性测井的应用范围。但是该方法的测速慢,成本高(普通的γ射线探测器仅探测头就需要2.5万元左右),不适合大面积采用。通过对以上测量方法的比较,不难发现,现阶段井温测量仪主要存在以下问题:1、性价比不高。机械式测量仪和光电编码式测量仪虽然成本低,但是精度不高;放射性测井和成像法测井虽然精度高,但是测速慢,成本高。2
6、、通用性不好。成像法测井虽然可以达到较好的精度,但是只适于测量含油率较低的注水井或空井,应用范围受到很大的限制。3、数据传输问题。石油井下环境复杂,如何将井下收集到的数据准确的传输到井上,一直是井温测量的一个难题。参考文献[1]曾光宇,张志伟,张存林.光电检测技术[M].清华大学出版社,2005-9:69.[2]方朝亮,吴铭德,冯启宁.测井关键技术展望[J].石油科技论坛,2005-2.[3]吕园荪.HART协议及其应用[J].石油规划设计,2005-11.[4]曾文冲.关于我国测井技术发展的几点意见[J].测井技术,2002,26(1).[5]李小青,刘克刚,王皓,高精度数
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