【技術實現步驟摘要】
本說明書涉及分層采油，尤其涉及一種井下智能流量控制閥開度控制系統。
技術介紹
1、國內油田大部分是多層油藏結構，并且層間結構差異大，因此需要進行分層精細生產，井下流量控制是分層精細生產的核心技術。目前的做法是采用橋式同心配水器為各層注水實現了分層流量控制或采用分層自動注水方案，依靠單片機控制的井下自動循環開關器，使其在井下按照設定程序自動開啟和關閉，實現分層精細注水。還有分層找堵水技術，通過地面加壓裝置實現井下任意油層閥門的開啟和關閉，實現了找堵水分層采油。另外，利用智能完井系統，其流量控制方法是采用液壓或電動的方式控制井下層段控制閥實現井下各層流量的精確控制。因此，井下流量自動控制閥是實現井下分層生產的關鍵設備。
技術實現思路
1、鑒于現有技術的不足，本說明書的一個目的是提供一種井下智能流量控制閥開度控制系統，結構簡單，控制精度高，能夠滿足井下應用要求。
2、為達到上述目的，本說明書實施方式提供一種井下智能流量控制閥開度控制系統，包括：
3、電源調理模塊，用于將地面提供的供電電壓轉換成電機的工作電壓；所述電機為井下流量控制閥的執行電機；
4、與所述電源調理模塊電連接的電壓檢測模塊，用于檢測所述供電電壓；
5、與所述電壓檢測模塊電連接的電機驅動模塊；當所述電壓檢測模塊檢測的供電電壓處于閥門打開所設定的電壓區間時，所述電機驅動模塊接收到正轉指令，所述電機驅動閥門打開；當所述電壓檢測模塊檢測的供電電壓處于閥門關閉所設定的電壓區間時，所述電
6、與所述電機驅動模塊電連接的電流檢測模塊，用于實時檢測電機的工作電流，并將電流信息發送給所述電機驅動模塊；
7、與所述電機驅動模塊電連接的位置檢測模塊，用于實時檢測電機的實時位置，并將位置信息發送給所述電機驅動模塊。
8、作為一種優選的實施方式，所述電源調理模塊包括電源調理電路，所述電源調理電路包括依次相連的一級電源模塊、二級電源模塊和三級電源模塊，所述一級電源模塊和三級電源模塊用于降壓，所述二級電源模塊用于穩壓，所述一級電源模塊和三級電源模塊的降壓比分別為1/8和1/2。
9、作為一種優選的實施方式，所述電壓檢測模塊包括電壓檢測電路，所述電壓檢測電路的檢測點為所述一級電源模塊的輸出端；所述電壓檢測電路使用采樣電阻分壓，再將采集的電壓信號通過濾波處理后送往a/d轉換器。
10、作為一種優選的實施方式，所述電機驅動模塊包括驅動芯片，所述驅動芯片內部集成h橋驅動電路；所述驅動芯片能在輸出電流5a、電壓28v的條件下連續工作，最高工作電壓為40v，工作溫度范圍為-40℃~125℃。
11、作為一種優選的實施方式，所述位置檢測模塊包括開關型霍爾傳感器和磁鋼，所述磁鋼粘貼于所述電機的電機軸側面，所述開關型霍爾傳感器固定安裝于所述電機的端面法蘭上。
12、作為一種優選的實施方式，所述井下智能流量控制閥開度控制系統還包括與所述電源調理模塊、電壓檢測模塊、電機驅動模塊、電流檢測模塊、位置檢測模塊均電連接的主程序模塊，所述主程序模塊中設定以下步驟：
13、系統初始化；
14、進行外部捕獲中斷、adc采樣及模擬看門狗中斷、dma模塊、定時器周期中斷和中斷優先級的配置和初始化，并進行電機運行參數設置；
15、系統延時等待之后進入循環；所述循環包括讀取所述電壓檢測模塊所檢測的供電電壓的adc值，以控制所述電機的運轉方向。
16、作為一種優選的實施方式，所述井下智能流量控制閥開度控制系統還包括與所述主程序模塊電連接的周期中斷程序模塊；在所述周期中斷程序模塊中，首先讀取電機轉子轉動圈數的值，把給定位置與當前反饋位置比較形成位置偏差，然后把位置偏差數據經過模糊pid算法調節后得到pwm波的占空比，最后控制pwm電路輸出pwm波驅動所述電機。
17、作為一種優選的實施方式，所述模糊pid算法的公式為：
18、其中，是給定位置與反饋位置的偏差；是所述模糊pid算法的輸出結果；是所述模糊pid算法的比例系數、積分系數和微分系數；t是控制周期。
19、作為一種優選的實施方式，所述井下智能流量控制閥開度控制系統還包括與所述主程序模塊電連接的捕獲中斷程序模塊，所述電機的位置反饋通過所述捕獲中斷程序模塊實現。
20、作為一種優選的實施方式，所述井下智能流量控制閥開度控制系統還包括與所述主程序模塊電連接的adc中斷程序模塊，所述adc中斷程序模塊的檢測模式配置成多通道掃描模式，中斷類型選擇為模擬看門狗中斷。
21、有益效果
22、本實施方式所提供的井下智能流量控制閥開度控制系統，通過設置電源調理模塊，可以將地面提供的供電電壓轉換成執行電機的工作電壓，通過設置電壓檢測模塊和電機驅動模塊，當電壓檢測模塊檢測的供電電壓處于閥門打開所設定的電壓區間時，電機驅動模塊接收到正轉指令，電機驅動閥門打開；當電壓檢測模塊檢測的供電電壓處于閥門關閉所設定的電壓區間時，電機驅動模塊接收到反轉指令，電機驅動閥門關閉；電機在工作過程中，電流檢測模塊和位置檢測模塊會實時檢測電機的工作電流和實時位置，并將電流信息和位置信息發送給電機驅動模塊實現電機的精確位置控制。當發生堵轉或到達預定位置時，電機驅動模塊將會控制電機停止動作。該井下智能流量控制閥開度控制系統結構簡單，控制精度高，能夠滿足井下應用要求，能實現井下流量控制閥的開度精確智能控制。
23、參照后文的說明和附圖，詳細公開了本專利技術的特定實施方式，指明了本專利技術的原理可以被采用的方式。應該理解，本專利技術的實施方式在范圍上并不因而受到限制。
24、針對一種實施方式描述和/或示出的特征可以以相同或類似的方式在一個或更多個其它實施方式中使用，與其它實施方式中的特征相組合，或替代其它實施方式中的特征。
25、應該強調，術語“包括/包含”在本文使用時指特征、整件、步驟或組件的存在，但并不排除一個或更多個其它特征、整件、步驟或組件的存在或附加。
本文檔來自技高網...【技術保護點】
1.一種井下智能流量控制閥開度控制系統，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的井下智能流量控制閥開度控制系統，其特征在于，所述電源調理模塊包括電源調理電路，所述電源調理電路包括依次相連的一級電源模塊、二級電源模塊和三級電源模塊，所述一級電源模塊和三級電源模塊用于降壓，所述二級電源模塊用于穩壓，所述一級電源模塊和三級電源模塊的降壓比分別為1/8和1/2。
3.根據權利要求2所述的井下智能流量控制閥開度控制系統，其特征在于，所述電壓檢測模塊包括電壓檢測電路，所述電壓檢測電路的檢測點為所述一級電源模塊的輸出端；所述電壓檢測電路使用采樣電阻分壓，再將采集的電壓信號通過濾波處理后送往A/D轉換器。
4.根據權利要求1所述的井下智能流量控制閥開度控制系統，其特征在于，所述電機驅動模塊包括驅動芯片，所述驅動芯片內部集成H橋驅動電路；所述驅動芯片能在輸出電流5A、電壓28V的條件下連續工作，最高工作電壓為40V，工作溫度范圍為-40℃~125℃。
5.根據權利要求1所述的井下智能流量控制閥開度控制系統，其特征在于，所述位置檢測模塊包括開關型霍
6.根據權利要求1所述的井下智能流量控制閥開度控制系統，其特征在于，所述井下智能流量控制閥開度控制系統還包括與所述電源調理模塊、電壓檢測模塊、電機驅動模塊、電流檢測模塊、位置檢測模塊均電連接的主程序模塊，所述主程序模塊中設定以下步驟：
7.根據權利要求6所述的井下智能流量控制閥開度控制系統，其特征在于，所述井下智能流量控制閥開度控制系統還包括與所述主程序模塊電連接的周期中斷程序模塊；在所述周期中斷程序模塊中，首先讀取電機轉子轉動圈數的值，把給定位置與當前反饋位置比較形成位置偏差，然后把位置偏差數據經過模糊PID算法調節后得到PWM波的占空比，最后控制PWM電路輸出PWM波驅動所述電機。
8.根據權利要求7所述的井下智能流量控制閥開度控制系統，其特征在于，所述模糊PID算法的公式為：
9.根據權利要求6所述的井下智能流量控制閥開度控制系統，其特征在于，所述井下智能流量控制閥開度控制系統還包括與所述主程序模塊電連接的捕獲中斷程序模塊，所述電機的位置反饋通過所述捕獲中斷程序模塊實現。
10.根據權利要求6所述的井下智能流量控制閥開度控制系統，其特征在于，所述井下智能流量控制閥開度控制系統還包括與所述主程序模塊電連接的ADC中斷程序模塊，所述ADC中斷程序模塊的檢測模式配置成多通道掃描模式，中斷類型選擇為模擬看門狗中斷。
...【技術特征摘要】
1.一種井下智能流量控制閥開度控制系統，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的井下智能流量控制閥開度控制系統，其特征在于，所述電源調理模塊包括電源調理電路，所述電源調理電路包括依次相連的一級電源模塊、二級電源模塊和三級電源模塊，所述一級電源模塊和三級電源模塊用于降壓，所述二級電源模塊用于穩壓，所述一級電源模塊和三級電源模塊的降壓比分別為1/8和1/2。
3.根據權利要求2所述的井下智能流量控制閥開度控制系統，其特征在于，所述電壓檢測模塊包括電壓檢測電路，所述電壓檢測電路的檢測點為所述一級電源模塊的輸出端；所述電壓檢測電路使用采樣電阻分壓，再將采集的電壓信號通過濾波處理后送往a/d轉換器。
4.根據權利要求1所述的井下智能流量控制閥開度控制系統，其特征在于，所述電機驅動模塊包括驅動芯片，所述驅動芯片內部集成h橋驅動電路；所述驅動芯片能在輸出電流5a、電壓28v的條件下連續工作，最高工作電壓為40v，工作溫度范圍為-40℃~125℃。
5.根據權利要求1所述的井下智能流量控制閥開度控制系統，其特征在于，所述位置檢測模塊包括開關型霍爾傳感器和磁鋼，所述磁鋼粘貼于所述電機的電機軸側面，所述開關型霍爾傳感器固定安裝于所述電機的端面法蘭上。
6.根據權利要求1所述的井下智能流...
【專利技術屬性】
技術研發人員：陳彥洪，
申請(專利權)人：北京合力奇點科技有限公司，
類型：發明
國別省市：
還沒有人留言評論。發表了對其他瀏覽者有用的留言會獲得科技券。