基于锥阀的新型井下智能节流系统

针对国内天然气井下节流器节流直径单一,不能够适应井下多变的压力与温度,导致节流出口处压强不稳定的问题,设计出一种基于传统井下节流器与锥形节流阀的井下智能节流系统。系统主要是通过改变流体的通流面积来降低井下压力。该系统通过由光纤传感器、信号传输光缆、解调仪组成的井下温度、压力监测系统以及通讯接口,将采集的数据传输给井上工控机进行分析处理。工控机发出信号遥控驱动井下电机,实时调节节流阀开度,从而达到稳定产量与出口处压力的目的。通过ANSYS对井下节流流场特性进行仿真分析,分析结果表明该井下智能节流系统中节流结构是可行的,为节流系统的建立奠定了理论基础。     

气井井下节流器压降模型的建立

井下节流器在天然气生产中有着重要作用,在气田尤其是苏里格气田有着大规模应用.节流器可以减少水合物生成,避免生产管线堵塞,降低井底压力激动,能有效提高气流携液能力并简化地面设备.与其他水合物预防方法相比,井下节流器成本较低,具有很好的经济效益.但同时也给生产带来一些不便,比如无法将压力计下到节流器以下,导致获得压力数据与实际井底流压相比存在节流压差,影响生产动态分析和试井解释的结果,导致解释结果有误差甚至错误,从而影响决策的正确性.以能量守恒为基础,假设气体通过节流器为等熵绝热过程,采用Peng-Robinson状态方程描述天然气节流的相平衡过程状态方程,结合其他经验公式建立井下节流器压降计算模型,并通过编程实现,化计算压差,经过实际案例验证,结果精确度较高.     

页岩气田井下节流技术应用试验

为了解决页岩气田天然气井存在的水合物冻堵、地面二次节流工艺复杂等问题,分析研究和改进传统的井下节流器的安装、调产流程。现场应用表明,设计的新型节流器适用于涪陵页岩气井及井下环境,能有效防治井下水合物形成及聚集,促进气井安全平稳生产;利用节流后的天然气能充分吸收地热特点,可以取消或减少页岩气出井口后的地面加热保温流程,实现节能环保。     

气井井下节流工艺的数值模拟

基于CFD理论并应用CFD软件建立了简化的全井段天然气井井下节流工艺的物理模型。考虑到地温梯度对井筒温度的作用,编写了关于温度梯度的UDF程序,对井下全井段流场与温度场进行了数值模拟。得到了井下气体温度、压强、流速关于井深的分布曲线并对节流处的参数变化进行分析。通过模拟发现,节流前后的温降较大,温度在节流口出口附近存在最小值。地热对节流后天然气起到了加温作用;模拟结果证实了井下节流工艺具有保温的特点,为合理确定节流嘴下入深度,使节流后天然气温度高于节流后压力下水合物生成温度,从而为预防水合物生成提供了一定的理论依据。     

苏里格气田井下节流技术现场应用

长庆苏里格气田具有低渗透、低产能的特点,在降压生产中井筒和地面节流过程有可能形成水合物,造成管道堵塞而给气井生产带来严重危害。为解决此类问题,研究了节流器对苏里格气井生产动态的影响。研究表明,安装了井下节流器的气井尽管早期产量不高,但生产压力相对变化不大,稳产时间长,生产效果较好。     

防止水合物生成的井下节流机理研究

建立气井井筒压力温度及井下节流温降模型,预测节流前后井筒沿程压力、温度的分布。结合水合物预测模型,对防止水合物生成井下节流工艺进行设计。     

多级节流智能控制装置的研制

针对现有井控单级节流系统已不能满足塔里木油田高压高产气井勘探开发的要求,提出多级节流的方法.由于液动节流阀和液动平板阀数量的增加,多级节流压井控制过程更加复杂,目前用于控制单级节流压井的手动控制装置就不能适合于对多级节流的控制,需要研制一种新型的多级节流智能控制装置.它不仅能通过手动操作来实施多级节流控制,也可以联结工控计算机实现智能化程序操作控制和系统工况监测.阐述了一种实现多级节流的程序控制与手动控制结合的液压操作控制装置的结构原理、特点和试验结果.     

井下节流气井的生产动态预测

以单井开采系统为研究对象,采用温度、压力解耦建模与数值耦合方式,以井口油压为控制条件,通过油嘴控制流量和下游温度,建立井下节流气井的井筒-气藏流动耦合的生产动态预测模型,利用试井解释结果或生产动态历史拟合,预测气井的生产流量、压力变化,同时描述生产过程中的井筒非线性温度剖面、压力剖面,从而全面掌握节流气井的生产动态,并可进一步扩展应用于多相流动和复杂井眼轨迹情况.     

基于伺服控制节流的静压推力轴承性能分析与研究

提出了一种基于液压伺服控制节流的静压推力油膜轴承的新型可控节流方式,建立了该节流方式下静压推力轴承的流量连续性方程、轴承-主轴系统动力学方程。利用MATLAB中的SIMULINK进行了仿真计算,并将该节流方式与毛细管节流进行了全面对比。研究结果表明:基于液压伺服控制节流的静压推力油膜轴承具有更优越的性能,如能够控制油膜厚度,轴向定位精度更高,动态过渡过程更短,稳定性更好,油膜刚度更大,抗冲击能力更强,更适合于高速、重载等极端工况。     

防气穴二级节流器的正交试验研究

通过正交实验、极差分析及计算机的回归计算，得出了防气穴二级节流器的最优结构和数学模型，分析了各参数对临界压力比的影响，探讨了防气穴二级节流器的设计方法。     

智能建筑上位机测控系统平台的构建

研究了上位机监控系统原理和结构,其结构是由LonMaker for Windows网络工具、DDE协议、LNS DDE服务器和组态软件组成,构建了上位机测控系统平台.LonWorks网络由智能节点组成,测控系统的网络监控可分为上位机监控和远程监控.上位机监控使用运行有网络监控工具的智能小区管理计算机对每户的安防信号及抄表信号等进行监控;远程监控则在上位机监控的基础上,使用Web服务器通过Internet提供远程主机对数据的远程实时监控.研究结果表明：上位机测控系统平台能够实现MSP430F149对3个模块的信号采集及控制.     

一种面向高校实验室的远程电能监控与管理方案

为实现高校实验室的远程实时监测与智能管理,提出了一种实验室电能实时监测与综合管理方案.方案由基于STM32微控制器的实验室电能实时监测与控制终端,以及基于Spring+Spring MVC+My Batis(SSM)框架的人性化Web客户端和管理端构成,解决了实验室用电设备的远程实时监测与智能管理问题.经软硬件联合测试,验证了系统的有效性、实时性、鲁棒性与准确性.     

基于WSN的智能用电监测节点的设计

为实现电力需求侧用电信息的智能化监测与管理,基于无线传感器网络技术,设计并实现了面向电力用户侧的智能控制用电监测节点.介绍了基于射频芯片CC2420和MSP430系列单片机,电能计量芯片RN8209G的智能用电监测节点的设计.该节点具有智能开关控制、电能采集、过载保护和能耗管理等功能,对设计的节点进行了硬件测试和组网通信测试实验.实验结果验证了开发的节点可实现用户侧远程用电监测与控制,并具有良好的实时性和准确性.     

基于Android的嵌入式视频智能车的软件设计

设计了一种通过Android移动设备来远程控制嵌入式视频智能车的软件系统,包括单片机软件和Android平台软件两部分.Android移动设备作为客户端通过WIFI方式与搭载有WIFI服务器的小车和网络摄像头通信,能完成控制车体行进、多角度实时画面监控、拍照和颜色识别等多项任务.测试表明,该系统功能完善可靠,适用于特殊环境下的视频监控领域.     

基于ARM9的无线智能车载监控系统设计

为了解决现有车载系统的数据传输量小、传输速度慢、实时性差等瓶颈问题,在ARM9开发平台的基础上,利用3G高速数据无线传输技术,同时结合GPS／GIS技术,建立一套可用于长途客车无线智能车载监控系统终端设计理论框架．主要包括系统终端硬件设计、软件设计、3G高速数据无线传输方案设计以及后台管理监控平台功能模块设计,结果表明...     

基于嵌入式的客房变风量空调系统智能控制器设计

介绍一种基于嵌入式处理器S3C2440A的变风量（VAV）空调系统智能控制器的设计方法。VAV 空调系统室温实时控制采用模糊PID 控制算法,利用嵌入式技术搭建Web服务器,实现空调系统的远程监 控。软件设计上,运行Linux操作系统,移植图形用户界面开发环境Qtopia和Qt/E,采用多进程和多线程编 写程序。经过测试表明,整个控制系统性能良好。     

基于ZigBee的无线智能家居综合控制系统设计

提出了一种基于ZigBee无线技术、嵌入式Web技术、GSM技术、红外技术和Pc上位机的综合智能家居控制系统。通过Internet、GSM网络、串口等实现远程和居室内对家居设备的控制。利用嵌入式Web服务器Boa及CGI技术实现远程Web控制;使用TC35模块实现手机远程控制;选用基于SC6121的红外遥控器和红外接收芯片TLl838实现居室内红外遥控;采用PC上位机通过串口实现居室内计算机控制。实验测试结果表明,该系统能够实现对家居设备的控制。     

智能照明节能控制系统研究

对道路照明和室内照明常用光源进行了研究,将Zigbee技术和GPRS移动通信技术应用于照明控制,设计了一种基于Zigbee的智能照明节能控制系统,通过网络化智能化控制,实现灯具的遥测、遥控,提高灯具的自动化管理水平.系统适用于高校室内照明和道路照明,也可推广应用于大厦、广场、桥梁、隧道等其它公共照明场合.     

基于嵌入式系统的智能节点在CAN总线中的应用

针对现有的网络智能节点工作的稳定性低和时实性差,设计了一种基于S3C44B0X的智能节点在CAN总线控制网络,是将嵌入式系统应用于CAN总线控制网络中,从而提高网络的稳定性和时实性;给出了智能监控节点的硬件电路、软件软初始化程序和通信流程。经系统测试和实际运行表明,该系统安装、使用方便,可靠性较高,达到了设计要求,具有一定的参考和推广价值。     

基于LabVIEW和物联网的分布式家庭智能监控系统

为了解决现有家庭监控系统的不足,基于ZigBee无线自组网技术,利用”软件代替硬件”的设计理念,设计了一种分布式家庭智能监控系统。该系统以采用CC2530作为主控芯片,选择合适的硬件设计了用于门窗防盗、视频监控、温湿度监控、智能控制和USB数据传输的接收机等功能模块,编制了相应的下位机监控程序,利用LabVIEW软件开发了上位机网络远程智能监控软件。该系统硬件安装在现场,通过运行上述监控软件和无线通讯,可以实现燃气浓度、温湿度、门窗状态的实时监测、视频实时监控和数据的无线传输,并可以实现通过互联网通信进行远程监控。通过实验测试可知,该系统还可以实现现场报警、历史记录存储和远程网络智能监控等功能,具有体积小、成本低、无需开槽安装、便于扩展、智能化程度高和性能稳定可靠等优点。