【摘 要】
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通过在井下安装传感器和地层流体控制阀,智能井系统可以实时监测地层油气藏动态,并实现对地层流体的实时动态控制,故智能完井能有效提高油气藏的开采效率和最终采收率,因此得到广泛重视。地层流体控制阀是智能井系统的关键装置,而井下阀门开度的实时准确检测则是实现阀门实时控制的前提。本文针对井下复杂工况,研制了一套具有井下流体冲蚀保护功能的非接触式地层流体控制阀开度检测装置,主要研究内容和阶段性研究成果如下:1
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通过在井下安装传感器和地层流体控制阀,智能井系统可以实时监测地层油气藏动态,并实现对地层流体的实时动态控制,故智能完井能有效提高油气藏的开采效率和最终采收率,因此得到广泛重视。地层流体控制阀是智能井系统的关键装置,而井下阀门开度的实时准确检测则是实现阀门实时控制的前提。本文针对井下复杂工况,研制了一套具有井下流体冲蚀保护功能的非接触式地层流体控制阀开度检测装置,主要研究内容和阶段性研究成果如下:1、考虑到LVDT位移传感器会由于井下流体冲蚀而造成传感器线圈功能失效,提出了为传感器线圈加装金属保护套筒的技术措施。并完成了传感器线圈绕制和参数设计、传感器铁芯结构设计和材料选型设计,制成了一套测量量程可达265mm的防流体冲蚀的井下滑套阀开度检测传感器。2、考虑到井下高温、空间狭小的工作环境要求,筛选了一批封装尺寸小、工作温度高的集成芯片,完成了井下滑套阀开度检测电子系统的软硬件设计;实验研究了不同温度下铁芯位移与传感器输出信号之间的关系,提出对开度检测传感器的分段折线逼近温度补偿方法。3、根据开度监测系统与井下开度检测系统的通信需求,设计了井下滑套阀开度检测装置的RS458总线通信网络,完成了其软硬件设计和调试。基于Lab VIEW,设计了具有节流档位和ICV开度显示等功能的开度监测软件。4、完成了滑套阀开度检测传感器、开度检测电子系统和地面检测系统的总成,制成了测量准确、具有地面监测功能的井下滑套阀开度监测装置工程样机。对工程样机进行测试实验表明:井下开度检测电路可封装于宽28mm、高15mm的电子密封舱内;在常温到105℃温度的温度范围内,其开度检测和数据传输功能正常,开度检测量误差<10%;地面的开度监测界面可实时获取并显示井下开度检测系统上传的数据;工程样机的功能和性能均满足设计要求。这些研究工作为地层流体控制阀的工程设计和推广应用提供了有益参考。
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