压力脉冲解堵及其信号采集处理技术研究

论文摘要

在油田开发过程中油水井堵塞一直严重影响油水井产能,解除油水井堵塞的方法很多,压力脉冲解堵技术由于其施工方便、操作简单,使其对解除中高渗地层的堵塞有很高的应用前景,但目前由于缺少试验数据,很少有涉及对压力脉冲解堵的机理性研究,所以对压力脉冲解堵信号采集系统的设计很有必要。本文从导致地层伤害的几种可能情况和目前国内外比较常见的几种物理法解堵技术出发,利用压力脉冲作用于井筒的微观机理研究以及系统采集到的数据对压力脉冲解堵现场试验及其效果进行分析研究。针对以往压力脉冲解堵技术存在数据采集困难,只能凭经验指导施工,实时性差、效果不明显等不足,提出将数据采集系统结合到解堵现场有针对性的指导施工。设计了以微转换器AD C812为核心的数据采集系统,使用现有的数据采集软件meter400实现控制和数据记录;并将该系统应用于现场解堵试验,根据系统采集的数据资料实时观测解堵效果并调整解堵参数;结合多次现场试验优化了压力脉冲解堵施工方案。与原有的解堵技术比较,结合了数据采集系统的压力脉冲解堵技术能够更有效的指导施工,取得明显的解堵效果。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 前言
• 1.1 问题的提出
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 压力脉冲解堵国内外研究现状
• 1.2.2 信号采集技术国内外研究现状
• 1.3 论文的主要内容
• 1.3.1 本课题的技术思路
• 1.3.2 研究的主要内容
• 第2章 地层伤害机理及常见物理法采油技术简介
• 2.1 地层的伤害机理
• 2.1.1 颗粒对孔隙空间的堵塞
• 2.1.2 流体的伤害：乳状液、相对渗透率和润湿性的变化
• 2.1.3 化学沉淀
• 2.1.4 生物伤害
• 2.2 常见物理法采油技术简介
• 2.2.1 物理法处理地层的作用机理
• 2.2.2 几种处理井底地带的波动采油技术
• 第3章 压力脉冲信号采集系统设计方案
• 3.1 压力脉冲信号采集系统所采用的技术路线
• 3.2 系统总体设计方案及硬件配置
• 3.2.1 压力脉冲信号采集系统总体结构框图
• 3.2.2 系统模块功能简介
• 3.2.3 压力脉冲信号采集系统硬件配置
• 3.3 系统硬件设计
• 3.3.1 硬件系统的结构组成及时钟电路设计
• 3.3.2 信号调理部分电路设计
• 3.3.3 A /D 转换部分外部驱动电路设计
• 3.3.4 串行通信接口电路设计
• 3.3.5 ADμC812 与AT45DB081-RI 接口电路设计
• 3.4 系统软件介绍
• 3.4.1 ADμC812BS 在线开发系统简介
• 3.4.2 软件界面及使用说明
• 第4 章 压力脉冲波在井筒中的传播规律及分析
• 4.1 气柱段压力的传播及气液界面压力的波动和界面的位移
• 4.1.1 假设条件
• 4.1.2 气柱段数学模型的建立及其解
• 4.2 脉冲波在液柱段传播规律研究
• 4.2.1 假设条件
• 4.2.2 液柱段数学模型建立和解
• 第5 章 压力脉冲解堵及其信号采集系统现场试验分析
• 5.1 现场施工装置及步骤
• 5.1.1 施工装置及施工图
• 5.1.2 施工步骤及注意事项
• 5.2 GD-GZ1P1 井现场试验效果分析
• 5.2.1 现场试验数据分析
• 5.2.2 效果分析讨论
• 结论
• 参考文献
• 致谢
• 附录一：通信子程序
• 附录二：写主存储器页面子程序