邻井距离随钻电磁探测系统的设计与实现

虚拟二维激光雷达是激光雷达扩展应用的组成部分,可以结合3D场景点云特征进行二维激光雷达扫描障碍物模拟。提出根据光线传导特征建立积分方程得到了在多障碍物场景下的激光雷达图生成的解析解,利用AutoCAD与Visual C#联合编程的方法进行了虚拟激光雷达的实现。最后,实验结果与真实二维激光雷达比对,虚拟激光雷达能从3D场景中准确提取物体的位置和距离信息。     

双水平井电磁测距径向距离计算方法的ANSYS仿真研究

基于旋转磁场测距(RMRS)的基本理论,借助ANSYS有限元分析软件,研究了金属套管条件下双水平井电磁测距径向距离计算方法。首先建立SAGD双水平井RMRS井下传播模型,通过设定单元属性、划分网格、加载边界条件等对模型进行求解;然后研究套管厚度、直径、相对磁导率等对双水平电磁测距系统中磁场轴向分量的影响;最后利用实验室现有的旋转磁场测距模拟装置对仿真结果进行了验证。研究结果表明：随着套管厚度、直径、相对磁导率的增加,探管接收到的磁感应强度会逐渐减小,但双水平井径向间距计算仍可采用均匀介质中的理论测距导向计算方法。此结论可为套管的选取、磁导向仪器的研究及测量资料解释提供理论参考。     

基于REST构架的油田设备管理系统软件的设计

研发的油田设备管理系统软件可完成设备的静态信息管理、设备动态信息管理、设备运行统计分析和设备维护等功能;系统以Eclipse作为开发平台,以Spring框架为开发模式,使用JSP进行具体开发工作,数据库使用企业级的Oracle数据库,通过Hibernate框架访问数据库,可以将实现业务逻辑的代码和数据库访问代码有效分开,使程序结构更加清晰,减少了软件维护的难度;文章详细介绍了软件的主要功能模块和系统的关键技术;该系统已经部署于油田现场,实现了对智能远程终端设备的初步的全生命周期管理,保障设备的安全运行。     

固井工艺对过套管电阻率测井影响的数值模拟

过套管电阻率测井响应信号十分微弱,增强测量信号幅度对提高仪器测量精度、改善视电阻率计算结果的精确性具有重要意义;建立全空间有限厚度纵向、径向阶跃地层模型,针对近地表段为低阻、中阻和高阻三种地层模型,在MATLAB7.0环境下数值模拟分别得出了近地表段有/无水泥环封固条件下,套管上一、二阶电位差的分布;分析上、下供电模式下电位差分布特点,总结了近地表段水泥环对测井响应的影响,给出了不同地层条件下近地表段水泥封固的建议。     

基于comsol的电位法压裂裂缝监测正演研究

随着我国石油开发的不断深入,大部分油田已经进入了高含水开发期;电位法压裂裂缝监测通过套管向井中供电,地面观测电位分布,监测压裂裂缝形态。该方法简单易行,是一种重要的裂缝监测方法;因此开展相关电位法压裂裂缝监测的正演以及反演研究具有十分重要的意义;首先,文章基于有限单元法,利用comsol软件建立了电位法压裂裂缝监测模型,进行了数学分析,并选取了合适的边界条件;其次,通过建立的模型,研究了裂缝方位与地面电位的对应关系;然后,通过改变测量区域的坡度,研究了坡度对地面测量电位的影响;研究表明,裂缝的方位与异常电位值的极小值相对应;地表坡度将对裂缝方位的监测造成影响;因而,在实际的电位法压裂裂缝监测中,应考虑坡度的影响,并对测量电位进行相应地修正补偿以消除误差。     

油井远程监控系统采集层设备RTM的设计与实现

所设计的油井远程监控系统采用三层架构,分别为数据采集层、数据传输层和数据处理层。文章详细介绍了采集层设备RTM(Remote Terminal Measurement)主要功能模块的硬件设计与软件开发。RTM采用ARM处理器STM32F103作为核心控制器,通过485通信与传输层设备RTU(Remote Terminal Unit)相连,可完成油井油压、油温等生产参数的自动采集、抽油机皮带轮转速的实时检测以及油井启停的远程控制等功能,具有兼容性好、易拓展和适用范围广等特点。所设计的系统已在油田现场部署应用,不仅可以降低工人劳动强度,提高工作效率,而且可及时发现油井的异常情况并及时采取措施,保障了油井生产安全运行。     

油井监控系统传输层设备RTU的设计与实现

油井监控系统可实现对油井数据的实时采集、传输、显示与控制。本文首先提出了一种油井监控系统的分层结构方案。然后,重点介绍了传输层设备RTU（Remote Terminal Unit）的硬件设计与软件开发。运用嵌入式开发技术,RTU采用ARM处理器作为核心控制器,选用Linux作为内嵌的操作系统。最后,对RTU应用程序的设计进行了描述。与其他监控系统相比,本文所设计的系统具有兼容性好、容易移植、接口丰富、易拓展的特点;并可支持IPv4/IPv6双栈协议,以适应下一代互联网技术在智慧油田的应用。     

用于油气管道智能封堵的电磁双向通信技术研究

相对于传统的管内带压开孔封堵技术,高压智能封堵技术具有很大优势,应用前景广阔。而管内外通信技术是研发智能封堵系统的关键技术之一。针对智能封堵现场干扰强、通信速率要求不高,而金属管道对高频信号衰减大的特点,提出了一种基于频率调制和频域解调的管内外超低频电磁双向通信方法,并研发了相应的通信系统。该系统采用两个不同频率的超低频电磁信号分别表示码元0和1;发射线圈在MCU软件控制下发射频率调制的电磁信号,接收线圈将电磁信号转换为电信号;该电信号经过滤波、放大和高精度A/D采集,得到数字信号;将该数字信号送入MCU,通过实时对该数字信号作DFT,并搜索信号DFT幅度谱的最大峰值所对应的频率,来实现信号的解调解码。通过实验室模拟试验,验证了所研制的管内外电磁双向通信系统可完成向管内智能封堵器正确发送指令,同时将管内封堵器的动作状态返回地面控制单元,从而可保证管内智能封堵作业的准确可靠。     

嵌入式应用系统中高速PCB设计技术的研究及实现

为了能够消除高速PCB技术中信号完整性的问题,需要在高速PCB设计过程中解决时序、噪声、电磁干扰等关键问题。通过对嵌入式RTU的高速PCB设计过程中出现的串扰、电磁干扰、振铃和电源完整性等信号问题的研究,提出削弱或消除以上噪声的方法。用Altium Designer、PADS软件绘制电路原理图和PCB,借助Hyper Lynx和ADS仿真软件进行前端和后端可靠性可靠性验证,根据仿真结果确定元器件和接插件的布局以及走线规则,最后通过对完成布线的PCB进行信号完整性验证。设计的嵌入式RTU电路板通过电磁兼容测试,表明该方法能够有效抑制噪声,增强高速数字电路设计的稳定性,提高产品设计的成功率,对从事相关工作的人员有很重要的参考价值,在智能设备的升级替换和推进物联网的建设方面有重要的借鉴作用。     

管道清管器实时远程跟踪定位系统的设计与实现

清管器在油气管道的清理过程中具有重要的作用,但若管道内杂质堆积物过多会将清管器卡堵在管道中而影响清管作业的顺利完成。为了保证油气管道的正常运营,需要对工作中的清管器进行实时远程跟踪定位。本文开发了一套管道清管器实时远程跟踪定位系统。在清管器接收机中内置GPS模块,接收机检测到清管器发射的低频信号时向GPS模块发送指令进行导航定位,并将得到的定位信息通过访问网址的方式发送给指定的服务器,由服务器调用Google地图显示清管器所在位置以及运动轨迹,从而实现清管器实时远程追踪和定位。