学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

远程录井传感器故障诊断系统

作　者: 蒋炳寒
导　师: 王孝良
学　校: 大连理工大学
专　业: 控制理论与控制工程
关键词: 传感器故障诊断录井系统传感器关联灰色关联 WITS
分类号: TP212
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 40次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

石油钻井工程是石油勘探领域中最重要的环节之一,是一项极其繁琐复杂的工程。由于地层的复杂性、隐蔽性等特点使得只能通过传感器来观测井下的状态,因此传感器在钻井工程中扮演者“监督员”的重要较色,传感器的可靠性是整个钻井系统正常运行的前提和保证。目前在钻井领域,大部分是通过技术人员现场对传感器巡检和校正来保证其正常工作的,这不仅耗费了大量的人力、物力,而且不能保证传感器故障诊断的实时性。远程录井传感器故障诊断系统为油田实现传感器故障远程在线诊断提供了合理的解决方案。根据钻井系统数据的采集特点和系统的框架结构,本文设计并实现了一套远程录井传感器故障诊断系统。该系统通过对数据中心的录井参数进行分析计算,诊断出是否发生传感器故障并给予报警提示等功能。本文首先对录井系统中的传感器进行了系统的介绍,并分析了工程事故与传感器信号的关联性,然后从系统结构、功能模块,以及软件结构设计等方面给出了系统的整体设计方案。根据当前油田领域WITS协议的标准,本文详细介绍了系统的数据模型和数据库的构建。同时,对录井系统中钻井状态的判断和重要的录井参数的软件设计方案进行了详细的分析。本文详细的描述了常见的传感器故障,并根据故障的动态特性的差异建立了两套时间体系。根据是否与工程事故易混淆的标准,系统将传感器故障分为了两类,同时给出了阈值法和传感器关联法两种不同的解决方案。然后重点给出了传感器关联法的基本原理和具体诊断流程,并以泵压传感器为例进行了仿真验证。传感器故障诊断的远程在线实现,提高了钻井系统的自动化水平,对油田实现数字化具有重要意义。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-8
1 绪论  8-13
  1.1 课题研究目的及意义  8
  1.2 国内外研究状况和发展趋势  8-11
  1.3 本课题的研究内容  11-13
2 录井传感器概述  13-18
  2.1 综合录井工程参数  13-14
  2.2 钻井系统传感器介绍  14-16
  2.3 录井工程故障和传感器参数联系  16-18
3 系统的总体设计  18-24
  3.1 系统分析  18-19
    3.1.1 系统需求分析  18
    3.1.2 系统实现目标  18-19
  3.2 系统的整体结构设计  19-24
    3.2.1 系统的结构设计  19
    3.2.2 系统的软件结构设计  19-20
    3.2.3 用例图  20-24
4 WITS协议与数据库设计  24-32
  4.1 WITS协议  24-30
    4.1.1 井场信息传输规范  24-26
    4.1.2 WITS标准数据格式  26-28
    4.1.3 WITS标准数据内容  28-29
    4.1.4 WITS预定义数据记录  29-30
  4.2 数据库设计  30-32
5 基本模块软件设计  32-38
  5.1 状态识别模型的建立  32-33
  5.2 钻压实现  33-34
  5.3 井深计算设计与实现  34-38
    5.3.1 井深计算原理  34-35
    5.3.2 井深计算软件实现  35-38
6 传感器故障诊断模块设计  38-59
  6.1 常见传感器故障类型  38-40
  6.2 信号的处理  40-42
  6.3 钻井过程中动态信号特征参量描述方法  42-49
    6.3.1 动态信号的发展变化特征的数学描述方法  42-45
    6.3.2 系统当前运行状态分析  45-46
    6.3.3 系统运行状态的历程分析  46-48
    6.3.4 时间间隔选取  48-49
  6.4 软件设计方法  49-59
    6.4.1 具体诊断流程  49-51
    6.4.2 灰色关联分析法  51-52
    6.4.3 具体传感器故障诊断实例验证  52-59
7 传感器故障诊断界面层实现  59-63
  7.1 系统参数配置  59-60
  7.2 状态监控与故障报警界面  60-62
  7.3 用户管理  62-63
结论  63-64
参考文献  64-66
攻读硕士学位期间发表学术论文情况  66-67
致谢  67-68

远程录井传感器故障诊断系统

内容摘要

全文目录

相似论文