钻井工程参数测量系统的设计论文

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1、钻井工程参数测量系统的设计毕业论文目录第1章绪论11.1钻井工程技术发展的背景11.2国内外钻井技术的发展概况11.3自动控制技术在钻井中的应用21.4本文研究的内容2第2章方案论证42.1方案论证42.2测量井深原理42.3测量钻压原理52.4测量扭矩的原理62.5现有钻压扭矩测量技术比较72.6整体框图82.7CPU的选型8第3章硬件系统设计93.1主机及其最小系统的设计93.1.1单片机最小系统113.2数据存储芯片选择133.3键盘输入接口设计153.5打印机的设计163.5显示器的设计173.6测井仪与通信接口电路设计183.7测量

2、CPU系统设计193.8大钩悬重传感器193.9A/D转换203.10绞盘编码器213.12钻压扭距传感器233.13PWM控制24第4章软件设计264.1测量CPU264.2事物处理CPU264.3测量CPU说明及主流程274.3.1A/D转换说明及流程图284.4事务处理CPU说明及主流程图29694.4.1DS12887说明及流程图304.4.2LCD240128A说明及流程图304.4.3键盘设计流程图324.4.4下位机通信流程图334.4.5W29C040存储器说明及流程图344.4.6TPμP—40打印机说明及流程图35第5章总

3、结37参考文献38致谢39附录Ⅰ40附录Ⅱ57附录Ⅲ5969第1章绪论1.1钻井工程技术发展的背景在经济全球化的大背景下，结合当前国际石油背景，全球油价的居高不下，引起世界各国对石油勘探开发热潮，对钻井的要求越来越高，钻井的工作量也越来越大。这也为我国高端的钻井技术的发展提供了一个很好机遇，并产生了巨大的推动作用。从我国的情况来看，西部地区石油资源近70%埋藏在深部地层。东部地区浅层和中深层的勘探程度较高，深部地层尚有50多亿吨的石油储量可供勘探。中部地区是天然气富集区，有超过一半的天然气资源量在深部地层，所以未来我国的勘探开发潜力主要在深层

4、，必须靠深井和超深井进行勘探开发。而且深井、超深井钻井技术是一个国家钻井技术水平的重要标志之一。目前我国的钻井技术还不是特别的先进，有很多还没有克服的难题，比如钻井过程中的上喷下漏等出现的复杂情况。所以设计出一个实时性高，精确度高的测量井深、钻压等参数的系统是很有必要的。1.2国内外钻井技术的发展概况钻井技术从上世纪末至今已经历了经验钻井、科学化钻井、自动化智能钻井3个发展阶段。美国、西欧等西方等发达国家一直处于钻井技术的前沿，完成了大批超深井、高难度定向井、水平井、径向井、分枝井。与之相配套的各种工艺技术，如化学处理剂应用开发。冶金铸造技术

5、、工具设计制造、精密仪器的研制加工等都有了长足的进步，从而有力推动了地球科学、石油工业及其他有关行业的发展。目前美国Intelliserv公司设计出了一个有缆钻杆，即所谓的智能钻杆。他的主要特点是数据传输高速、大容量、实时：真正的实现了双向通信；适用于包括欠平衡钻井、气体钻井在内的任何井况下的数据传输。长期以来，勘探钻井需要使用陆地钻机或海上钻井平台，还要使用钻杆、泥浆、套管和水泥，势必造成勘探钻井费用居高不下，勘探风险很大。要想从根本上降低勘探钻井费用和勘探风险，就必须摒弃现行的钻井方式，另辟蹊径，开发一种完全不同的钻井方式。挪威的獾式钻探

6、器公司正在研制的獾式钻探器正是这种崭新的钻井方式。獾式钻探器是一种无钻机的井下自动钻探机，长约25米，设计钻深能力超过3000米。它的主要特点就是69不用陆地钻机或海上钻井平台，可大幅度减少作业人员和后勤保障工作，还能避开海洋环境对钻井作业的干扰；显著降低勘探钻井费用和勘探风险；实现远程控制和自动化钻井等。目前我国研制出多参数随钻测井系统，该系统是集钻井、测井和油藏工程技术为一体，并且该系统可以同时测量仪器周围的侧向环形电阻率、方位电阻率以及方位自然伽马等地层地质参数，以及无线随钻测量系统测量的井斜、方位、工具面等井眼工程参数。1.3自动控制

7、技术在钻井中的应用近几年，国产电驱动钻机发展迅速，控制水平从早期的模拟控制上升到目前国际流行的典型三级控制，既上位监控级、PLC过程控制级、全数字级构成通信网络。我国石油钻机在标准化水平、技术制造水平及研究开发能力、产品质量和品种等方面有了较大的提高和发展，自动控制技术在钻机上的应用已达到20世纪90年代中期国际钻机先进水平，电传动系统达到美国20世纪90年代第四代产品水平。钻机自动控系统所用的元器件的关键件仍是采用优良的原装进口件，大部分元器件采用了合资企业生产的产品，控制系统性能参数基本稳定可靠。自动控制技术在机械驱动清醒钻机主机上的使用

8、，成熟技术主要有电子控制汽油喷射装置、电子控制自动变速器、大钩限重级天车防碰自动控制系统、电子司钻、电视监控系统。电子控制汽油喷射装置不仅能稳定、可靠，而且价格比同