油田注水工藝是提高油田開(kāi)發(fā)水平,保持油藏能量和油田穩(wěn)產(chǎn)主要的工藝技術(shù),在國(guó)內(nèi)外得到了廣泛的應(yīng)用。目前新疆石油服務(wù)企業(yè)在廣闊且分散的采油站點(diǎn)主要是通過(guò)水罐車運(yùn)水,并通過(guò)向油田注水井口注水的方式來(lái)完成注水作業(yè),這種傳統(tǒng)的方式效率低,不符合當(dāng)前新疆油田數(shù)字化系統(tǒng)的推廣。因此,為實(shí)現(xiàn)罐車液料卸載工藝的自動(dòng)化改進(jìn),節(jié)省人力物力,首先提出一種新型的類鶴管式罐車液料自動(dòng)卸載特種作業(yè)機(jī)械手臂,并針對(duì)水罐車灌裝口的識(shí)別與定位問(wèn)題,即針對(duì)在采油現(xiàn)場(chǎng)空間圓的識(shí)別與定位技術(shù)進(jìn)行研究。在油田現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境中直接識(shí)別圓形的方式有比較大的干擾信息,所以,本文對(duì)灌裝口圓心坐標(biāo)信息的求取提出了一種復(fù)合定位的方式,該方法包括灌裝口的識(shí)別和灌裝口中心坐標(biāo)的定位。在圓形灌裝口的識(shí)別中,分別采用基于邊緣信息的FFT的相位相關(guān)的模板匹配方法與基于級(jí)聯(lián)分類器的灌裝口檢測(cè)方法并分別進(jìn)行了研究,在灌裝口圓心坐標(biāo)定位中采用基于統(tǒng)計(jì)原理的最小二乘圓定位法。最后通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證將這種粗定位的識(shí)別技術(shù)與精定位的定位方法結(jié)合應(yīng)用在圓形灌裝口的識(shí)別定位中,取得了良好的定位效果。再根據(jù)平行雙目立體視覺(jué)模型的原理和雙目圖像中分別測(cè)得的灌裝口圓心的坐標(biāo)信息解算到灌裝口的三維位置信息,為下位機(jī)控制機(jī)械結(jié)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)提供參數(shù)。在文章的最后對(duì)該課題中涉及的模擬軟硬件平臺(tái)進(jìn)行設(shè)計(jì)及其對(duì)識(shí)別方法的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證和定位方法的實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析,結(jié)果表明本課題涉及的識(shí)別定位方法,在攝像機(jī)焦距附近一定的范圍具有很好的定位效果,對(duì)注水工藝的自動(dòng)化改進(jìn)具有一定的實(shí)踐和指導(dǎo)意義,最后對(duì)該卸水機(jī)械臂的軟件系統(tǒng)進(jìn)行開(kāi)發(fā)與基于PID的逼近的控制方式進(jìn)行研究。
【學(xué)位單位】：新疆大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：TE934.1;TP241;TP391.41
【部分圖文】：

1.引言1.1 課題的背景我國(guó)是一個(gè)面積廣闊、多油田分布的國(guó)家。受多種因素的影響，石油價(jià)格在國(guó)際市場(chǎng)中波動(dòng)巨大，且當(dāng)今國(guó)內(nèi)大部分油田進(jìn)入到開(kāi)發(fā)的衰減期，為了繼續(xù)能順利采油保證國(guó)家的正常經(jīng)濟(jì)發(fā)展，不少油田開(kāi)始進(jìn)行采油過(guò)程的注水作業(yè)。注水作業(yè)也即注水工藝，是一種通過(guò)將鹽水或符合要求的水經(jīng)過(guò)注水系統(tǒng)最后注入采油油層的技術(shù)，這種技術(shù)是油田開(kāi)發(fā)的常用技術(shù)，目的是保證油層的壓力的恒穩(wěn)，保證采油的穩(wěn)定與持續(xù)[1]。油田注水工藝是提高油田開(kāi)發(fā)水平，保持油藏能量和油田穩(wěn)產(chǎn)主要的工藝技術(shù)，在國(guó)內(nèi)外得到了廣泛的應(yīng)用。隨著老油田開(kāi)發(fā)的不斷深入，需要進(jìn)一步提高注水工藝的效率和自動(dòng)化程度，并向智能化、自動(dòng)化、一體化方向發(fā)展，確保水驅(qū)開(kāi)發(fā)油田高水平開(kāi)發(fā)[2]。

新疆大學(xué)碩士研究生畢業(yè)論文（3）打開(kāi)注水撬內(nèi)的各種泵、流量計(jì)以及防靜電操作等安全規(guī)章制度；（4）人工對(duì)接固定成功后打開(kāi)水罐車卸水閥門開(kāi)始進(jìn)行液料的裝卸；（5）在裝卸完成后，卸下水罐車車尾的卸水導(dǎo)管，完成卸水作業(yè)。

3（a）現(xiàn)場(chǎng)員工對(duì)接操作 （b）現(xiàn)場(chǎng)員工卸水操作圖 1.3 油田注水工藝的操作圖采油現(xiàn)場(chǎng)常見(jiàn)的水罐車卸水現(xiàn)場(chǎng)以及注水工藝操作現(xiàn)場(chǎng)，如圖 1.2 與圖 1.。這種人工的卸水方式勞動(dòng)強(qiáng)度大，很容易產(chǎn)生疲勞，發(fā)生事故，采油現(xiàn)場(chǎng)容易接觸有毒有害氣液，對(duì)操作人員的身體造成傷害并且手動(dòng)對(duì)接的速度也緩慢，效率很低，不符合當(dāng)前新疆油田數(shù)字化系統(tǒng)的推廣[7]。因此，為實(shí)現(xiàn)車液料卸載工藝的自動(dòng)化改進(jìn)，節(jié)省人力物力，提出一種能代替人工注水作智能化無(wú)人值守的卸水裝置，即油田卸水機(jī)械臂。本文研究的是此項(xiàng)卸水機(jī)中視覺(jué)識(shí)別定位技術(shù)及其應(yīng)用。
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本文編號(hào)：2891012