基于FPGA的多通道出砂振动信号缓存系统研究
2021-05-11王炳友党瑞荣王新亚
石油化工应用 2021年4期
王炳友,党 博,党瑞荣,王 港,王新亚
(西安石油大学,陕西省油气井测控技术重点实验室,陕西西安 710065)
油气井出砂是油气生产者所须面对的一个严重问题。出砂监测技术可以给油气生产者提供目标井的实时出砂量,为生产者做出决策提供出砂量数据参考,是解决油气井出砂问题的关键技术[1-3]。在出砂监测领域,最具行业认可度的公司是挪威的clampon公司,其最新一代粒子监控器SandQTM采用有源声学和无源声学相结合的原理实现背景流体流速测量和出砂监测的目的,由于SandQTM自身解决了出砂量反演所必须的背景流体流速,所以该仪器在出厂后无需再进行现场校准[4]。采用无源声学原理,利用线性阵列式出砂监测探头,结合阵列信号处理技术同样可以实现对背景流体流速间接测量的目的,并且还可以实现对背景噪声的抑制[5,6]。线性阵列式出砂监测探头的有效使用需要有多通道同步数据缓存系统的支持。现有的多通道数据处理系统架构多侧重于多通道数据处理算法的并行加速以及多通道数据采集,并未涉及到通道间控制逻辑的关联性,同时,也没有考虑前端AD转换器和后端数据处理子系统间的数据速率匹配问题[7-11]。现有的面向阵列式出砂监测探头的数据采集系统实现了多通道数据的同步采集,但预触发方法和数据缓存架构存在诸多问题[12]。例如,固定阈值触发的漏触问题和数据采集板卡与上位机通信期间可能发生的有效数据遗漏问题。……
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