注水井智能控制技术研究

论文摘要

大庆油田开发50年过程中,历经“会战初期”、“中含水期”、“高含水期”几个时期。在2006年末水驱采油的各项数据指标显示,油田已经进入特高含水期阶段,产量逐渐递减。为了提高产量实现稳产目标水驱开发成为目前我国油田开发的一种主体技术。以注水为中心的综合调整仍是当前和今后一段时期改善开发效果、实现油田稳产、提高采收率的重要支撑。但随着油田开发的深入,注水井数量和注水层数的不断增加,油田进入特高含水期后层间矛盾的加剧,水井测试工作量成倍增加,注水合格率很难得到有效保持。现有水驱开发技术已很难满足当前油田开发形势的要求,注水技术急需向测调完全自动化,调配策略智能化方向发展。国外的采油技术正在向着智能完井技术方向发展,中国的智能完井技术还没有起步,同时中国油田注水设备并不适合将外国的智能完井技术照搬过来,因此结合中国现有的注水工艺研究出特高含水期注水井同步动态测调技术成为我国采油工程的当务之急。本文致力于研究适合于我国油田注水工艺的注水井智能控制技术。在深入了解国外注水井相关技术后,提出了智能控制的理念,设计了通过无线通讯方式对注水井进行控制的智能测调方式。将微控制器集成在注水井控制器当中,在地面通过智能注水控制系统对注水压力和注水量进行控制。本文首先对注水井配水器进行了系统设计及智能配水器各部分机械结构的本体设计,对其工作方式以及供电方式进行了逻辑功能规划;对智能配水系统的前端控制器进行了系统设计,并规划了地面对井下控制器的具体控制过程。结合远程和非接触数据通信优势实现井下与地面的双向数据传输,基于高频非接触感应方式完成井下电池充电及电子定位的功能。最后将注水井智能控制技术运用到工程实践中。注水合格率可以长期保持在90%以上,同时反馈的各类数据可以准确反映出油层状况,为下一步地质方案调整提供充足的资料。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 创新点摘要
• 绪论
• 1.背景及研究意义
• 2.国内外发展现状
• 3.论文主要内容
• 4.论文的科学意义和应用前景
• 第一章 智能注水工艺总体设计
• 1.1 总体方案设计
• 1.2 智能配水器功能描述
• 1.3 配水器整体结构设计
• 1.3.1 配水器上连接套设计
• 1.3.2 配水器主体设计
• 1.3.3 配水器下连接套设计
• 1.4 前端测调仪设计
• 1.5 配水器相关技术方案
• 1.6 本章小结
• 第二章 注水井智能控制电路
• 2.1 智能配水器MCU
• 2.2 无线远程通讯
• 2.2.1 地面主机的无线通讯
• 2.2.2 USB 无线设备
• 2.3 电池组充电控制电路
• 2.3.1 传统充电方式
• 2.3.2 三阶段充电
• 2.4 智能流量控制器的设计
• 2.5 本章小结
• 第三章 现场验证
• 3.1 配注时间和注水合格率的对比
• 3.2 计算机测调系统
• 3.3 注水井智能控制技术的优越性
• 3.4 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 发表文章目录
• 致谢
• 详细摘要