基于RFID的深井油田注水控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、注水驅(qū)油是油田開發(fā)中一種十分重要的開采方式,是補(bǔ)充地層能量,維持油田較長期高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的有效、易行的方法,對我國原油開采具有舉足輕重的作用。
　　現(xiàn)有的主流注水工藝完成單井配水作業(yè)需要1~2天,每臺儀器設(shè)備消耗年投入20萬元以上。本文在研究現(xiàn)有注水控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,分析了目前注水控制系統(tǒng)的不足,結(jié)合注水驅(qū)油的實(shí)際需求,設(shè)計(jì)了一套基于RFID(RadioFrequencyIdentification,無線射頻識別)技術(shù)的注水控制系統(tǒng)。論

2、文主要研究工作包括:
　　針對4000米深井開采的溫度、壓力要求,進(jìn)行了RFID讀寫器關(guān)鍵芯片的熱阻分析,提出了高溫RFID讀寫器電路的設(shè)計(jì)原則和方法,并通過傳熱特性實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了驗(yàn)證。實(shí)驗(yàn)表明,研制的嵌入式RFID讀寫器可以在125℃、60MPa環(huán)境下可靠工作。
　　針對RFID標(biāo)簽在鋼材料管道環(huán)境中不能正常讀取的問題,利用有限元仿真,研究了金屬管壁渦流如何影響天線磁場,并用實(shí)驗(yàn)進(jìn)行比對,說明了模型的有效性。最后依據(jù)有限元分析

3、,提出了屏蔽管道渦流的解決辦法。使用錳鋅鐵氧體磁環(huán)在天線與管壁之間進(jìn)行隔離,實(shí)驗(yàn)表明能夠提高磁場峰峰值76％,達(dá)66.3A/m,能夠正常讀取標(biāo)簽。
　　研究了RFID標(biāo)簽的耐熱耐壓封裝,設(shè)計(jì)的TPU(Thermoplasticpolyurethane,熱塑性聚氨酯彈性體)封裝標(biāo)簽可以在125℃工作環(huán)境下存活5個(gè)小時(shí)以上,滿足了注水工藝要求。
　　完成了系統(tǒng)的硬件制作和軟件編寫,并進(jìn)行了集成測試和可靠性測試。該系統(tǒng)通過了現(xiàn)場試