摘 要

油田酸化作业是石油增产并且减少生产成本的重要技术手段之一，整个酸化作业效果的好坏与酸化作业实际施工操作息息相关，主要包括酸化液的选择还有酸化液的用量。本文主要分析酸化液的用量来评估整个酸化过程。

通过实时监测流量和压力，建立模型计算表皮系数来评估整个酸化作业的效果。为得到流量和压力数据，选用扩散硅压力传感器和超声波流量计作为信号采集装置，在此基础上，设计相应的信号采集电路，包括ETA108AD采集电路和RS485串口通信电路。在Visual Studio 2005平台使用C#语言进行界面编程，根据压力和流量数据使用特定的数学模型算出表皮系数，进行表格的绘制，最终画出流量瞬时流速，压力还有表皮系数的曲线。最后通过表皮系数的变化过程来评估整个酸化过程。

文章采用模块化的设计方式，分块逐步讲述信号采集、信号转换、图表输出实现过程。

关键词：酸化；ETA108；RS485；表皮系数

Abstract

Oilfield acidizing is one of important methods to improve the production of oil and reduce the cost. The effect of acidification is related to the actual construction operation of acidification, mainly including the choice of acid solution and the amo-unt of acid solution. The paper mainly analyzes the amount of acid solution to assess the entire acidification process.

By monitoring real-time flow and pressure, a model is established to calculate the skin factor to evaluate the effect of the entire acidification operation. In order to obtain the flow and pressure data, the diffusion silicon pressure sensor and the ultr-asonic flowmeter are selected as the signal acquisition device. On this basis, the corresponding signal acquisition circuit is designed, including the ETA108 Analog - to - digital conversion acquisition circuit and the RS485 serial communication circuit.

According to the pressure and flow data, using the C # language interface program in the Visual Studio 2005 platform, building a specific mathematical model to calculate the skin coefficient, the table drawing, and finally draw the flow rate of instantaneous flow, pressure and skin coefficient curve. Finally, the entire acidification process is evaluated by the change of the skin factor.

The article uses a modular design, block step by step to talk about signal acquisition, signal conversion, chart output to achieve the process.

Key words: Acidification; ETA108; RS485; skin factor

目 录

第1章 绪论 1

1.1 国内外现状 1

1.2 酸化监测评估系统设计的意义 2

第2章 方案的提出和系统整体框架的设计 3

2.1酸化系统设计内容和目标 3

2.2 方案设计 3

2.3 总体技术方案 5

第3章 表皮系数计算 6

3.1 Paccaloni方法 6

3.2 Hillamp;Zhu方法 7

3.3表皮系数计算方法的对比与选取 8

第4章 酸化监测评估系统硬件设计 9

4.1 EM9170主板外围电路 9

4.2 电源电路 12

4.2.1 降压电源电路 12

4.2.2 升压电源电路 12

4.2.3 隔离电源电路 13

4.3 RS485通信电路 14

4.3.1 RS485接口电路 14

4.3.2 信号自收发电路 15

4.3 ETA108数据采集外围电路 16

第5章 酸化监测评估软件设计 18

5.1 初始模块设计 18

5.2 实时监测模块设计 19

5.2.1 ETA108压力采集模块 19

5.2.2 RS485串口通信流量采集模块 21

5.3 输出模块设计 23

5.3.1 数据表格的绘制 23

5.3.2 动态曲线的绘制 24

第6章 酸化系统应用测试 27

6.1 信号发射与感应模块调试 28

6.2 数据采集与通信模块调试 28

6.3 动态曲线分析与比对 29

第7章 结论与展望 32

7.1 酸化系统设计总结 32

7.2 未来展望 32

参考文献 33

致 谢 35

第1章 绪论

当今世界，工业迅猛发展，勤劳的各国人民不断努力发挥自身创造力，各类技术也在不断地更新进步。石油作为一种不可再生资源，在促进国家经济水平的发展、提高国家国防力量以及在社会民生等方面起着不可替代的作用。

鉴于石油的重要性，油井开采方面的技术引起大家的重点关注。在石油开采过程中，我们需要的是油田能够稳定出油，但是往往在实际生产中，通过注水采油的方式不可能用干净的清水，注入工业用水之后会导致油田出油口的堵塞。长期以往，出油量会降低，而且注水压力会增大，这样既低产又耗费更多的能源。这时候我们需要应用酸化技术来进行油田酸化，减缓出油孔堵塞压力甚至能够扩大出油孔从而稳定出油量。

由于酸化作业在提高出油率方面的重要性和酸化作业本身具有的复杂性，对整个酸化过程进行研究，进行数据采集分析处理，可以优化整个酸化过程，带来显著的经济效益和实用价值。

1.1 国内外现状

油田酸化最早开始于1933年，美国标准石油公司在美国德克萨斯州首先使用特制的酸化剂氢氟酸对砂岩基质进行酸化来达到增产的目的^[1]。