基于MSP430的石油井下壓力測試系統的設計

1 引言
壓力數據在油田開采過程中是一項極重要的資料。而這其中的射孔工藝是關鍵環節，其對高質量打開油氣層，提高油氣井產能都有重要影響。射孔是打開油氣層讓地層流體流入井內的主要完井工序。測取射孔瞬間動態壓力參數具有重要意義；確定每次射孔的施工效果；結合其他測試參數評價地質效果：研究射孔工藝機理，為我國射孔理論水平的發展創造有利條件。該參數的測取也是研究油氣層特征，掌握油氣層動態。檢查地面采油工藝流程的重要手段。為此，必須借助于各種精密的壓力測量儀表。以獲得精確的壓力數據。

2 測試系統設計
2．1 存儲測試原理簡介
存儲測試系統是用以完成存儲測試的物理系統，可工作在高溫、高壓、強沖擊振動、高過載等惡劣環境下，自動完成被測信息的實時采集與存儲記憶。它將傳感器、適配電路、數字化存儲記錄電路、通訊接口、控制指示單元和電源集成為一體，構成一個小型化的、可安裝在被測體內(相對)獨立丁作的測試系統。由于存儲測試系統具有體積小、功耗低、可重復使用、抗干擾性好及能適應特殊環境等特點，所以對于工程測試，特別是在野外惡劣的環境下，存儲測試系統提供了一個很好的解決方案。
這里設計的儀器必須能夠在高溫、高壓、高沖擊的油井中安全、可靠的取得射孔壓裂數據，且能保持數據長時間不丟失，可順利回收被測信息。因此該系統除需能耐高溫、高壓、高沖擊振動的電路外，還必須對其保護，防止儀器損壞。
2．2 系統工作原理
系統原理框圖如圖1所示。

石油井下射孔壓力測試系統選用編程自適應分段均勻采樣策略，即通過事先編程確定記錄過程分為若干個均勻采樣階段，每一階段的開始時間、采樣頻率、存儲點數是根據被測信號的變化自適應調整的。此系統在單片機程序的控制下，上電延時50 s后，在觸發信號到來之前，以1 Hz的采樣頻率進行低頻采樣A／D轉換，并將MD轉換輸出的數據存人存儲器。觸發信號到來后，開始以100 kHz的采樣頻率采樣，連續采樣滿128 K字數據，再以500 Hz采樣，至采滿256 K字，數據停止采樣。當電路回收后，可通過RS232接口將存儲器中的數據讀至計算機．以便后續處理。