隨著經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展, 石油的需求量越來越大, 而石油又是一種不可再生資源。因此, 如何保障本國(guó)石油的供應(yīng), 已經(jīng)成為各個(gè)國(guó)家優(yōu)先思考的問題。目前,我國(guó)許多正在開采的油田都已經(jīng)到了開采的末期, 急需大量的新油田來穩(wěn)定我國(guó)石油的供應(yīng)。近年來, 隨著我國(guó)重視程度不斷增加,研制出了許多新的石油測(cè)井儀器。這些測(cè)井儀器的出現(xiàn)對(duì)于尋找新油田、提高現(xiàn)有油田的開采效率起到至關(guān)重要的作用。本文介紹了目前石油測(cè)井儀器發(fā)展的現(xiàn)狀,闡述了嵌人式石油測(cè)井儀器的設(shè)計(jì)過程。
1 石油測(cè)井儀器發(fā)展的現(xiàn)狀
傳統(tǒng)的石油測(cè)井儀器在使用過程中,需要大量的配套設(shè)備和操作人員, 測(cè)井的成本非常高。而且在測(cè)量油井時(shí), 采油工作必須暫時(shí)停止, 影響了石油開采的效率。隨著各國(guó)對(duì)石油測(cè)井技術(shù)的研究越來越重視, 石油測(cè)井技術(shù)取得了飛速的發(fā)展, 石油測(cè)井儀器的功能越來越強(qiáng)大, 測(cè)井的效率越來越高。其中,嵌人式石油測(cè)井儀器由于其具有雙向通信功能、數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俣瓤臁y(cè)量成本低等特點(diǎn)得到廣泛應(yīng)用。但是,由于目前石油測(cè)井儀器在生產(chǎn)和制造的過程中, 沒有制定相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn),許多企業(yè)的測(cè)井儀器都是根據(jù)自己的設(shè)計(jì)進(jìn)行成產(chǎn), 導(dǎo)致目前市面上的測(cè)井儀器種類繁多、毫無秩序。由于測(cè)井過程中,地面上接收數(shù)據(jù)的設(shè)備只能接受特定的信號(hào)。因此,各個(gè)廠家之間不同的設(shè)備無法兼容。這給石油測(cè)井儀器的發(fā)展帶來了巨大的困擾。一方面, 地面設(shè)備在設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮盡可能多地接受信號(hào),使其應(yīng)用范圍更廣; 另一方面,由于其擴(kuò)大了信號(hào)接受范圍, 導(dǎo)致儀器的元件和體積變大, 增加了設(shè)備的成本, 靈活性也大大降低。
2 嵌入式石油測(cè)井儀器的設(shè)計(jì)研究
2.1 系統(tǒng)方案的設(shè)計(jì)研究
目前, 石油測(cè)井儀器的系統(tǒng)主要由兩部分組成: 井上設(shè)備和井下設(shè)備。井上設(shè)備由測(cè)井儀、計(jì)算機(jī)、電源裝置、顯示器等組成。其中電源裝置采用直流電源,主要為測(cè)井儀提供工作電壓。測(cè)井儀的作用是接收井下儀器傳輸上來的各種信號(hào)。通常油井的深度比較深,因此信號(hào)在長(zhǎng)距離傳輸?shù)倪^程中,信號(hào)強(qiáng)度會(huì)有所減弱,而且容易參人其它不相干的信號(hào)。因此,測(cè)井儀在接收到信號(hào)之后, 還要采用一些相應(yīng)的信號(hào)處理儀器對(duì)這些信號(hào)進(jìn)行相應(yīng)的處理。經(jīng)過處理后的數(shù)據(jù)傳輸?shù)接?jì)算機(jī)中,由計(jì)算機(jī)中的軟件對(duì)信號(hào)進(jìn)行分析和處理。井下設(shè)備的主要作用是對(duì)油井進(jìn)行測(cè)量, 然后將得到的數(shù)據(jù)傳輸?shù)降孛嬖O(shè)備中。它主要由電纜遙測(cè)短節(jié)以及各種不同功能的傳感器組成。由于各個(gè)傳感器的功能各不相同,因此要特別注意傳感器的組合方式。目前, 采用較多的組合方式是根據(jù)傳感器采集的信號(hào)進(jìn)行分類,將同一類型的信號(hào)進(jìn)行匯集, 然后傳輸?shù)降孛嬖O(shè)備中。電纜遙測(cè)短節(jié)的功能是設(shè)置一條總線使井下的各個(gè)測(cè)井設(shè)備之間可以互相連。
2.2 硬件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)研究
目前, 大多數(shù)的嵌人式石油測(cè)井儀器的硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)中, 都是設(shè)計(jì)不同的電路對(duì)不同的信號(hào)進(jìn)行處理。比如, 在處理編碼信號(hào)時(shí),由于編解碼芯片具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、功能強(qiáng)大的特點(diǎn),因此多采用編解碼芯片。對(duì)處理模擬信號(hào)時(shí), 采用的是放大倍數(shù)不同的濾波器。因此,使得整個(gè)硬件系統(tǒng)的體積變大,設(shè)備的靈活性降低。而且由于設(shè)備中采用了大量的電子元件,因此影響了系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性和可靠性。因此, 未來硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)研究的重點(diǎn)是采用一條通用的信號(hào)采集通路對(duì)不同的信號(hào)進(jìn)行處理, 以精簡(jiǎn)硬件系統(tǒng),提高硬件系統(tǒng)
的效率。
2.3 軟件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)研究
隨著人們對(duì)集成電路芯片技術(shù)的研究更加深人, 芯片的設(shè)計(jì)問題已經(jīng)被解決。因此,目前各個(gè)廠家在設(shè)備設(shè)計(jì)上的竟?fàn)?/span>主要集中在軟件系統(tǒng)上。目前, 比較流行的系統(tǒng)是嵌人式系統(tǒng), 而將嵌人式系統(tǒng)與Linux軟件進(jìn)行結(jié)合, 成了目前發(fā)展的趨勢(shì)。iLnux的特點(diǎn)是占用內(nèi)存小、處理效率高、兼容性強(qiáng)。iLnux自身的功能完備, 可以獨(dú)立建立嵌人式系統(tǒng)所需的操作環(huán)境,而且不會(huì)受到嵌人式系統(tǒng)中仿真工具問題的影響。一個(gè)基于iLnux的嵌人式系統(tǒng)主要由以下幾部分構(gòu)成。第一,iLnux內(nèi)核。iLnux內(nèi)核由虛擬系統(tǒng)、啟動(dòng)系統(tǒng)等組成。第二,引導(dǎo)程序。引導(dǎo)程序可以協(xié)助系統(tǒng)的運(yùn)行, 自動(dòng)尋找系統(tǒng)運(yùn)行需要的文件。第三, 初始化進(jìn)程。初始化進(jìn)程主要是在系統(tǒng)啟動(dòng)的時(shí)候運(yùn)行,其它進(jìn)程的運(yùn)行都是以它為基礎(chǔ)。第四, 硬件驅(qū)動(dòng)程序。如果系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)程序出現(xiàn)問題,
會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)崩潰, 造成嚴(yán)重的問題, 而硬件驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)可以對(duì)系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)程序運(yùn)行引導(dǎo)。
3 結(jié)語(yǔ)
在對(duì)油井測(cè)量的過程中, 采用嵌人式石油測(cè)井儀器可以大大提高測(cè)井的準(zhǔn)確性, 節(jié)省大量的人力物力資源,提高企業(yè)的生產(chǎn)效率。目前,嵌人式石油測(cè)井儀器的研究還處于初級(jí)階段, 未來還有很長(zhǎng)的一段路要走。
掃一掃進(jìn)入手機(jī)官網(wǎng)
掃一掃關(guān)注我們
