雙向遠程控制試井系統研究

　　數字電路部分考慮到長線傳輸的系統頻帶限制，及壓力計信號輸出采用的部分響應基帶傳輸方式，所以原始信號需經過硬件電路處理恢復出數據信號供主處理器處理。

　　數字信號首先經過去除毛刺后分成兩路，一路未進行任何處理，另一路經過由兩片FIFO寄存器和一片移位寄存器構成的移位電路，經過精確位移的信號與原信號進行異或操作，恢復出數據信號，再經過濾波處理然后直接送給主處理器進行相關處理，并在指定端口處發送出去。該電路中配備一定頻率的振蕩器，經分頻后作為隊列寄存器和移位寄存器的驅動時鐘信號。

　　電源管理模塊提供了系統各個模塊所需的工作電壓，并具有高溫保護功能，當溫度過高時電源自動斷電，并在掉電時將濾波電路的反饋回路切斷，當溫度降低時可自動恢復工作，實現對濾波電路的溫度控制。

　　壓力計控制系統采用一套完備的壓力計管理通信協議集，規定了數據的具體格式，包括幀分類方式、幀長度判定格式、幀數據意義定位等。該套通信協議集支撐了整個系統穩定可靠地工作，充分滿足了井上井下交互通信及實際油井測試工作的需要。

4 應用實測

　　本文所述的遠程控制試井測試系統已在渤海鉆井平臺得到多次實際應用。其中最新一次測試為2010年7月，測試井深2253.79m，測試井段2104.0～2109.0m，產量：油114.3m3/d，氣11104m3/d，流壓16.02Mpa，生產壓差1.90Mpa，地層最大壓力17.92Mpa，測點實測溫度82.7℃。井下探測系統位于井深2045.42m處，測得數據經無線發射接收模塊傳至下井控制器，由地面計算機進行分析，同時借助下井控制器完成對井下探測器的實時控制。整個試井作業所記錄的壓力和溫度變化過程曲線圖如圖8所示。

　　該系統實際測量曲線圖，較準確地反映了該井整個操作流程所對應的變化趨勢，并通過專用分析軟件對該過程中初關井至二開井段壓力曲線圖進行了理論值擬合，如圖9所示。

　　從圖中可以看到，擬合結果如實地反映了實際測量壓力的變化趨勢，與實際油井相關操作基本吻合。包括初次關井壓力值產生跳變并急速下降，之后迅速恢復接近靜態壓力。此后進行的一系列油井操作均如實地反映了在壓力變化圖中，直至二次開井壓力值迅速抬高并馬上恢復到最初壓力值，隨著油井采油作業直至結束，壓力值逐漸恢復至零。

　　5 結論

　　本文所述系統在渤海多個平臺實際應用，準確提取了井下石油的參數數據，并已申請受理了國家專利。從現場測試及應用表明，所設計的用于長線驅動的擴頻通信方式，能夠成功地將井下數據無誤地傳到井上，并同時將井上控制命令傳至井下，完成井上井下雙向遠程控制操作。本文介紹系統所實現的最遠傳輸距離基本滿足國內現有的所有井深，傳輸方式可靠穩定。此外所采用的壓力計實際模型及分段擬合等計算方式，通過實際測量數據表明能夠如實準確地反映井下實際情況，且測量量程和精度很好地滿足了實際需要。

　　由于不同油井的環境差異較大，會對系統的通信帶來不可預知的影響，因而對其抗干擾性等方面需通過多次的實驗研究進一步改進提高。另外由于實際測井周期需要，對系統供電要求較為苛刻，因此整個系統的功耗節能等也是今后需提高的主要方面。