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基于树莓派®MCC 118和MCC 134开发的探针渗透仪测试系统

发布日期:2021-10-27


       RO Scientific的客户需要开发一种自动的渗透仪。因为在特定地点钻探的投入非常昂贵,决策很大程度上取决于对预期岩心样品进行的岩石渗透率的测量,所以准确测量岩石渗透率对于石油和天然气行业至关重要。目的是设计一种能够提供快速,可靠的磁导率测量的设备,在大型岩心样品上具有前所未有的准确性和可重复性。

       测量岩心样品中磁导率的过程更像一种艺术,它很大程度取决于执行测量的技术人员的才能和专业知识。整个过程是劳动密集型且耗时的工作。RO Scientific的客户希望将这个过程自动化,并且要求它达到和测量专家一样的测试效果,同时可以在短时间内完成测量。

       解决方案:

       RO Scientific之所以选择树莓派平台,是因为它们需要尽可能小的体积,但能够提供足够的计算能力来执行一些基本的机器视觉,进行实时数据采集和处理,并通过Wi-Fi将结果传输到远程接口。选择MCC DAQ HAT是因为它们具有高速进行准确测量的能力。

       整个设备由高分辨率相机,X-Y工作台,控制器,树莓派4,MCC 118和MCC 134 DAQ HAT组成。HAT可同时测量四个压力传感器,一个高精度温度传感器和两个热电偶,用于测量缓慢变化的温度测量值,例如环境温度。

       使用基于Linux®的开源MCC通用库对系统进行了编程。完全可控软件对RO Scientific至关重要,因此他们可以在客户需求发生变化时随时提供更新。

   执行:

       该系统使用高分辨率摄像机扫描测量表,确定岩石样品的边缘。然后,气动执行器将探头降低到样品表面,然后将气体(通常为氮气)注入岩石样品中。在几个点测量压力,并记录温度数据。确定气体粘度。快速响应的压力传感器以10kS/s的速度进行测量,监控压力衰减。根据该压力衰减曲线,结合其他压力和温度测量值,可以计算出样品的渗透率。在样品中的多个位置重复此过程。    

    结论:

       RO Scientific使用了最新的渗透率测量研究,并将决策过程转化为代码。使整体测量时间减少了90%,并且测量结果与人类专家进行的测量一样准确,并且同样重要的是,使整个过程具有可重复性。

       数据通过WiFi发送到远程触摸屏界面操作员可以实时查看气压,温度和流量数据。



       探针渗透仪使用X-Y控制系统以不到1毫米的精度对岩心样品进行测量。树莓派4是该解决方案的核心,可为机器视以及数据采集和控制功能提供足够的处理能力。