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動(dòng)態(tài)模擬試驗(yàn)裝置的測(cè)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)
 
      水平井分段壓裂技術(shù)是非常規(guī)油氣資源開(kāi)發(fā)增產(chǎn)的重要手段;分段壓裂技術(shù)技術(shù)含量高,用到的井下工具種類多、數(shù)量大,技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)高;因此這類工具在下井前應(yīng)進(jìn)行嚴(yán)格檢測(cè)。本課題是針對(duì)壓裂完井工具動(dòng)態(tài)模擬試驗(yàn)裝置進(jìn)行的測(cè)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)。本測(cè)控系統(tǒng)采用DCS和Fieldbus相結(jié)合的方式設(shè)計(jì),由電控柜、操作臺(tái)、測(cè)量傳感器、采集處理單元、控制計(jì)算機(jī)和測(cè)控軟件組成;主要完成現(xiàn)場(chǎng)動(dòng)態(tài)模擬試驗(yàn)、靜態(tài)試驗(yàn)、零部件測(cè)試試驗(yàn)、泵房、司鉆房的參數(shù)檢測(cè)及相關(guān)控制功能;控制所有試驗(yàn)設(shè)備的供電、啟停,準(zhǔn)確控制試驗(yàn)溫度、試驗(yàn)壓力,以便滿足試驗(yàn)要求。試驗(yàn)參數(shù)通過(guò)數(shù)據(jù)總線傳送到一層控制室和二層監(jiān)測(cè)室,進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、曲線動(dòng)態(tài)顯示、歷史數(shù)據(jù)查詢、超限報(bào)警等功能,一層控制室進(jìn)行具體試驗(yàn)操作,可進(jìn)行閉環(huán)控制和緊急停車等功能,二層監(jiān)測(cè)室進(jìn)行相關(guān)數(shù)據(jù)顯示及存儲(chǔ)。由于該裝置模擬現(xiàn)場(chǎng)壓裂施工工況,需要對(duì)高壓高流速的攜砂液進(jìn)行檢測(cè),實(shí)現(xiàn)對(duì)試驗(yàn)過(guò)程中壓力、流量和砂比等相關(guān)參數(shù)的檢測(cè),并對(duì)固液兩相的攜砂液測(cè)量中的問(wèn)題進(jìn)行了探討。
      動(dòng)態(tài)模擬試驗(yàn)裝置可以替代實(shí)際**的發(fā)射裝置和實(shí)彈，搭載引信進(jìn)行引信的靶場(chǎng)試驗(yàn)，這種模擬試驗(yàn)方法加快了引信研制進(jìn)度，節(jié)約了試驗(yàn)經(jīng)費(fèi)，為引信的研制提供了新的思路。 本文研究了動(dòng)態(tài)模擬試驗(yàn)彈的發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)問(wèn)題，推導(dǎo)了固體火箭推進(jìn)劑燃燒的內(nèi)彈道數(shù)學(xué)模型，進(jìn)行了內(nèi)彈道理論計(jì)算。分析了動(dòng)態(tài)模擬試驗(yàn)彈發(fā)動(dòng)機(jī)的壓力曲線尖峰過(guò)高這一工程問(wèn)題，發(fā)現(xiàn)其主要原因是單孔管狀藥的裝藥設(shè)計(jì)受通氣參量的制約所導(dǎo)致的。為此，提出了一種新型設(shè)計(jì)方案，采用兩節(jié)式裝藥的兩室一推發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)減小了初始?jí)毫Ψ逯岛桶l(fā)動(dòng)機(jī)燃燒通氣參量，同時(shí)提高了發(fā)動(dòng)機(jī)推力，滿足了動(dòng)態(tài)模擬試驗(yàn)彈對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的要求。 搭載引信的靶場(chǎng)試驗(yàn)結(jié)果表明：所設(shè)計(jì)的模擬實(shí)驗(yàn)裝置達(dá)到了設(shè)計(jì)要求。

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