石油井下射孔压力信息获取系统的设计与研究

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我国目前可开采的油田大多进入出油率下降的衰减期,深钻开采增加了石油开采的难度,但是技术的进步已经弥补了深钻开采的需要。井下动态环境特别是压力信号的测试可以为深钻开采提供重要的信息,降低石油开采的成本。文章以存储测试理论为指导,研究设计了一种井下动态压力测试系统,该系统可以用于井下射孔技术、高能气体压裂技术和爆燃技术的动态压力信号,为油田的开发和石油的开采提供可靠的信息。同时,系统还可以用于煤层气射孔、地质钻探等方面的测试。我们充分了解井下射孔环境和射孔原理,介绍了存储测试理论、采样策略理论以后,对井下动态压力测试系统的总体方案、状态流程和微体积微功耗进行了设计。系统硬件电路设计时,重点介绍了压力传感器的选型、放大电路设计、数字采集存储电路设计以及使用FIFO芯片实现负延时电路和内触发电路的设计。针对井下高温、高压、高冲击的恶劣环境,我们提出了对测试系统进行灌封保护,并选择真空灌封技术和环氧树脂作为灌封材料。我们还对测试仪器进行了准静态校准和模拟井下温度压力环境校准,并标定出测试系统的灵敏度系数,研究了压力传感器的加速度效应,还分析了测试系统的不确定度。上述设计和技术的实现,使得测试系统的可靠性、安全性和准确性都有了很大的提高。文章最后还提出了系统设计上的不足。
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