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射孔作业是油田开发过程中非常重要的一步,新建的油井打好以后,通过引爆射孔弹使输油井和油层之间建立起一条清洁无污染的通道,为后续油田开采奠定良好的基础。然而在实际作业中,井下环境十分复杂,下井仪器通常要受到高温、高冲击等意外因素的干扰,使用传统的方法进行射孔作业,经常会出现误引爆或爆破失败等问题。针对实际施工中出现的问题,本课题拟在射孔枪前增加一套压力命令辨识装置,通过检测实时压力脉冲与预先设置的是否相吻合,以此作为射孔弹引爆的依据,降低意外干扰等因素的影响,提高射孔枪引爆的可靠性和成功率。 本文先从设计思路着手,论证了方案的可行性,提出了要实现以上方案应采取的具体步骤,如压力命令界面的设置、压力传感器的标定与检定和压力脉冲识别等过程,再对压力脉冲编码的设置与识别方案进行了详细讨论。由于井下仪器工作环境特殊,在系统设计中必须考虑高温、高压、高冲击等恶劣环境的影响。井下仪器由电池供电,为延长系统工作时间,节电设计必不可少。除此之外,本文还对压力传感器的标定和温度补偿算法进行了深入研究,力求在操作简便的前提下实现传感器尽可能高的精度要求。最后,本文对具体实现过程中各个模块的设计,如通信、看门狗、数据库存储等部分逐一作了详细的说明。本系统的制作过程经过了原理图的设计、元器件的选型、PCB板的制作、耐高温等性能指标的考核、上下位机软件设计等,经过实际验证,系统各个功能模块工作正常,满足恶劣环境工作要求,能够实现软件设计的各项功能,达到压力传感器精度要求。在进行实地压力脉冲命令辨识中,压力脉冲辨识准确可靠,操作简单易行,具备容错抗干扰能力,工作时间满足要求。整个系统经过实际现场运行考核,达到了预期的效果,具有良好的前景和应用价值。