基于分布式光纤的稠油井井筒高温模拟装置设计及信号处理技术研究

来源 :中国石油大学(华东) | 被引量 : 0次 | 上传用户:robert198121
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稠油热采井的井下温度和压力的测量对于优化油田开发方案、提高原油采收率和产量、降低生产成本具有重要意义,但井下的高温高压、大腐蚀、强辐射等恶劣环境对于测井技术的要求很高,一直是油藏监测方面研究的热点和难点。传统电子传感器难以在复杂恶劣的井下稳定工作,而基于布里渊散射的分布式光纤传感器具有灵敏度高、耐高温、抗干扰性强和实时连续采集等特点,可以很好地满足井下关键参数的测量要求,具有很高的研究价值和广阔的应用前景。本课题设计了稠油热采井模拟实验装置的高温炉温度控制系统,为光纤测井技术的研究和相关理论的验证提供一个高温模拟实验装置。温度控制系统硬件部分以TMS320LF2407A系列DSP为控制核心,执行器件采用固态继电器型脉宽调制调功器进行温度控制,温度采集、显示模块采用智能仪表。通过多次试验,建立了加热炉数学模型,并根据被控对象大滞后、大惯性的特点,设计出以PWM占空比为输出量的增量式积分分离—变速积分PI闭环调节器。最后,在实验室搭建实验平台进行软硬件联机调试,PI控制参数的调节基于Matlab环境下的仿真结果,在此基础上再进行DSP环境下控制参数的微调,最终达到良好的控制效果。研究了稠油开采过程中分布式光纤测井温度、压力检测数据的数字信号处理技术。在研究光纤测井系统中布里渊散射信号的特点、光相干检测技术和小波变换原理的基础上,采用小波变换去除噪声,通过曲线拟合,并利用布里渊信号参数与温度、压力对应关系,求解温度、压力的方法来处理布里渊散射信号,并将设计思路应用于光纤测井验证试验中,得到温度、压力检测数据。
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