井下智能阀门控制系统应用于油井分层采油技术中,是测井和找!堵水应用中的关键技术。原有技术以机械传动为主进行分层采油,其机械传动结构复杂,易损坏,无法按照工程要求设定的时间在井下完成自动封堵,并因封堵过程中需要打压等工作,造成了设备工作及维护成本高的难题。本文针对上述难点,将单片机控制技术应用于油井阀门控制系统中,对原有控制技术进行改进,实现井下自动封堵,不动管柱换层采油。

首先,本文对井下智能阀门控制系统的研究背景及意义进行了简要介绍,对课题的主要研究工作及内容进行了阐述。

其次,介绍了本系统的总体设计结构和工作流程,并对系统的硬件结构和软件设计给予详细阐述。本装置的硬件结构主要分为阀门时间设定器装置(上位机)和井下阀门控制板装置(下位机)两部分。上位机采用AT89C52单片机,通过键盘和显示器进行时间数据的设定,并通过串口发送给下位机;下位机分为125-.C和85.C两种温度模式,主要包括外部时钟电路模块、堵转电流检测模块、霍尔流量信号检测模块、比较器分时供电模块、电机继电器驱动模块。并针对两种温度条件下,硬件电路设计的不同点进行了阐述。本装置的软件设计也包括上位机和下位机两部分,应用C语言完成两部分的程序开发。

最后,在对外部时钟信号温漂误差进行校正的基础上,模拟实际运行环境进行了实验,取得了满意的运行结果,并已于今年9月投入试运行。

本文特色在于采用单片机控制技术设计井下阀门控制系统,达到了按设定时间精确控制阀门动作的要求,通过器件选择及软硬件设计,使系统满足低功耗、耐高温的要求,能够长时间稳定运行于高温恶劣的井下环境中,解决了机械传动阀门控制技术中存在的难题,为油井分层采油技术提供了一种新的解决方案。