一種油田流量檢測系統的製作方法
2023-08-13 13:03:26 1
專利名稱：一種油田流量檢測系統的製作方法
技術領域：
一種油田流量檢測系統
技術領域：
本實用新型涉及一種檢測系統，特別是一種油田流量檢測系統。背景技術：
隨著我國經濟的快速發展，對石油的需求量越來越大，因此，我國許多油田紛紛採用多種辦法來提高油氣產量，例如東部和東北地區的油田由於開採時間較長，因此，很多油田對油井進行二次開採，以提高油氣產量。而對於油井的二次開採，應用較為廣泛的是往井下注水，而且這也是效率較高的一種方法。現在油田對注水技術的要求越來越高，近幾年又提出井下分層注水。對井下分層注水參數的監測，越來越引起油田相關部門的重視。因此現在急需井下分層注水參數監測的儀器，目前油田上使用的流量計都是存儲式的，其種類很多，包括浮子流量計、電磁流量計、渦輪流量計、超生波流量計等。然而，上述流量計由於設計的原理和機械結構的不同，這些流量計都有自身的一些缺點，且其精度不是很高，而且損壞率較高。鑑於以上問題，實有必要提供一種以克服上述缺陷且應用廣泛的油田流量檢測系統。
實用新型內容本實用新型所要解決的技術問題是提供一種測量精度較高的油田流量檢測系統。為實現上述目的，本實用新型提供了一種油田流量檢測系統，包括微處理器、與微處理器相連並被微處理器控制的時間-數字轉換晶片、與時間-數字轉換晶片相連的溫度傳感器、與微處理器相連的第一模擬開關、分別與第一模擬開關相連的第一超聲波傳感器和第二超聲波傳感器，以及與微處理器相連並與時間-數字轉換晶片相連的電源電路，所述時間-數字轉換晶片與第一超聲波傳感器和第二超聲波傳感器無線連接。作為本實用新型的最佳實施例，所述微處理器選用MSP430F2274 ；作為本實用新型的最佳實施例，所述電源電路包括主電源、備用電源、與主電源和備用電源相連的第二模擬開關、與第二模擬開關相連的檢測電路、與主電源相連的二極體網絡，所述電源電路通過檢測電路與微處理器相連。與現有技術相比，本實用新型油田流量檢測系統至少具有以下優點由於其採用的時間數字轉化晶片GP2是超聲波原理流量計專用的測量晶片，因此，其具有極高的測量精度，從而，可以保證最終測量的數據的準確性。
圖1是本實用新型油田流量檢測系統的結構框圖；圖2是圖1中時間-數字轉換晶片GP2與微處理器MSP430F2274通信電路圖；圖3是圖1中電源電路圖。
具體實施方式
以下結合附圖具體介紹本實用新型油田流量檢測系統的最優實施例請參閱圖1所示，本實用新型油田流量檢測系統主要包括微處理器MSP430F2274、 與微處理器MSP430F2274相連的時間-數字轉換晶片GP2、與時間-數字轉換晶片GP2相連的溫度傳感器、與微處理器MSP430F2274相連的第一模擬開關、與第一模擬開關相連的第一超聲波傳感器和第二超聲波傳感器、與微處理器相連的存儲器、與第一模擬開關相連的信號處理電路，以及與微處理器、時間-數字轉換晶片GP2、信號處理電路，以及存儲器相連的電源電路。微處理器MSP430F2274主要用來做系統控制和數據處理，時間-數字轉換晶片 GP2主要用來採集時間差，也是整個系統數據採集的核心，溫度傳感器用於測量井下油田的溫度，第一和第二超聲波傳感器用於測量油田的流速。所述時間-數字轉換晶片GP2與微處理器MSP430F2274通信電路如圖2所示。時間-數字轉換晶片GP2的通信格式是四線的串行通信格式，利用微處理器MSP430F2274的串行通信引腳和時間-數字轉換晶片GP2的通信引腳相連，並利用微處理器MSP430F2274 的I/O 口引腳P2. 2作為時間-數字轉換晶片GP2的選通腳，另一個I/O引腳P4. 2作為時間-數字轉換晶片GP2的復位腳，而用微處理器MSP430F2274的I/O引腳P2. 0來響應時間-數字轉換晶片GP2的中斷。利用微處理器MSP430F2274的P2. 4和P2. 5分別作為時間-數字轉換晶片GP2的開始和結束的使能信號。電源電路，在本實施例中，整個系統的供電採用乾電池供電方式，因此，在功耗的要求上是比較嚴格的，在本系統中，採用雙電源的供電方式，即一個主電源和一個備用電源。主電源在剛開始通過二極體網絡給系統供電，使系統處於主電源供電模式，其中，所述二極體網絡是用來確定門限電壓的，同時微處理器MSP430F2274使第二模擬開關選通主電源供電模式，通過檢測電路來檢測主電源的電壓幅度，當電壓幅度小於預設的門限電壓時， 微處理器MSP430F2274通過第二模擬開關選通備用電源，使用備用電源給系統供電。這樣就使得系統的工作時間更長、更可靠。測量時，本實用新型將整個系統設計成存儲式，即把整個系統裝到骨架上放到被測量的井中，測量的數據暫時存放到時間-數字轉換晶片GP2的內部存儲器中，等測量完成後再把系統提升到地面進行數據回放。在測量過程中，時間-數字轉換晶片GP2在微處理器MSP430F2274的控制下實現對流量、溫度相關參數的測量，並存於時間-數字轉換晶片GP2內部寄存器中，由微處理器 MSP430F2274讀出後進行相應的處理與存儲。整個系統被提升到地面後，系統在接收到計算機的命令後將存儲的數據傳送給計算機進行處理。系統上電後，首先，微處理器MSP430F2274對自身和時間-數字轉換晶片GP2的初始化設置，即給模擬開關TS5A23157 —個確定信號，以確定第一超聲波傳感器和第二超聲波傳感器中，哪個接收信號哪個發送信號，例如，初始時，第一超聲波傳感器用於接收信號， 第二超聲波傳感器用於發送信號；接著，微處理器MSP430F2274給時間-數字轉換晶片GP2 發送開始測量命令，通過時間-數字轉換晶片時間-數字轉換晶片GP2觸發第一超聲波傳感器，所述時間-數字轉換晶片GP2通過無線傳輸向第一超聲波傳感器發送開始測量的信號；第一超聲波傳感器接收到開始測量的信號後，將信號輸送到第二超聲波傳感器，第二超聲波傳感器接收到該信號後，將該信號無線發送給時間-數字轉換晶片GP2並作為結束測量信號，這樣，時間-數字轉換晶片GP2就可以計算出超聲波在流體中的傳播時間；然後，微處理器MSP430F2274改變模擬開關的通道開關狀態，即改變傳感器的收發狀態，使第一超聲波傳感器用作發送信號，第二超聲波傳感器用作接收信號，再進行一次測量，又可以得到一個傳播時間。根據這兩個時間參數，利用時差法原理公式就可以計算出管柱中流體的流量。 以上所述僅為本實用新型的一種實施方式，不是全部或唯一的實施方式，本領域普通技術人員通過閱讀本實用新型說明書而對本實用新型技術方案採取的任何等效的變換，均為本實用新型的權利要求所涵蓋。
權利要求1.一種油田流量檢測系統，其特徵在於包括微處理器、與微處理器相連並被微處理器控制的時間-數字轉換晶片(GP2)、與時間-數字轉換晶片相連的溫度傳感器、與微處理器相連的第一模擬開關、分別與第一模擬開關相連的第一超聲波傳感器和第二超聲波傳感器，以及與微處理器相連並與時間-數字轉換晶片相連的電源電路，所述時間-數字轉換晶片與第一超聲波傳感器和第二超聲波傳感器無線連接。
2.如權利要求1所述的油田流量檢測系統，其特徵在於所述微處理器選用 MSP430F2274。
3.如權利要求1所述的油田流量檢測系統，其特徵在於所述電源電路包括主電源、備用電源、與主電源和備用電源相連的第二模擬開關、與第二模擬開關相連的檢測電路、與主電源相連的二極體網絡，所述電源電路通過檢測電路與微處理器相連。
專利摘要本實用新型提供了一種油田流量檢測系統，包括微處理器、與微處理器相連並被微處理器控制的時間-數字轉換晶片GP2、與時間-數字轉換晶片相連的溫度傳感器、與微處理器相連的第一模擬開關，以及分別與第一模擬開關相連的第一超聲波傳感器和第二超聲波傳感器，所述時間-數字轉換晶片與第一超聲波傳感器和第二超聲波傳感器無線連接，在本實用新型檢測系統中，由於其採用的時間數字轉化晶片GP2是超聲波原理流量計專用的測量晶片，因此，測量數據準確且精度高。
文檔編號E21B43/20GK202073550SQ20102015077
公開日2011年12月14日 申請日期2010年4月6日 優先權日2010年4月6日
發明者兀旦暉, 李慧珍, 李霞, 趙晨飛, 陳蓓 申請人:陝西科技大學