单片机驱动的井下油气压力存储系统设计与实现

张 磊

（大庆油田有限责任公司呼伦贝尔分公司，内蒙古 呼伦贝尔 021000)

摘 要：随着油气资源的不断开发，井下压力监测已成为油气田生产中至关重要的环节。传统的井下压力监测系统多依赖复杂的传感器与数据传输装置，但井下环境多为极端高温、高压等特殊条件，要求系统必须具备高可靠性与稳定性。为了确保油气井的安全运行和优化生产效率，设计一种能够适应恶劣环境、长期稳定运行的井下油气压力存储系统显得尤为重要。设计了一种基于单片机控制的井下油气压力存储系统，通过合理选择单片机及其配套硬件，结合高性能传感器和存储模块，实现了井下油气压力的实时监测和存储。

关键词：单片机控制;井下油气压力存储系统；系统设计

0 引言

井下压力监测技术不仅关系到油气田的生产安全，也直接影响到油气井的长期运营效益。在极端井下条件下，如高温、高压、腐蚀性气体和强电磁干扰等环境因素，对监测系统的可靠性、稳定性和抗干扰能力提出了更高的要求。传统的井下压力监测系统难以满足现代油气田对高效、精准、安全监测的需求。单片机作为一种集成度高、功耗低、控制灵活的微控制器，在井下油气压力监测系统中的应用，能够有效减少系统的体积和重量，降低能源消耗，同时提升系统的可靠性和智能化水平。

1 井下油气环境的特点

（1) 井下环境具有极端的温度和压力条件，在深井作业中，压力常常达到几百兆帕甚至更高，温度可＞150℃，这种极端条件对设备材料、传感器精度以及系统稳定性提出了严峻的考验。传统的电子元器件在高温下的稳定性较差，可能出现热失效或性能衰退。

（2) 井下环境还存在着腐蚀性气体和液体的侵蚀，硫化氢等腐蚀性气体在油气田中较为常见，对设备外壳和传感器的耐腐蚀性提出了更高的要求。

（3) 井下作业区域的电磁环境极为复杂，井下电磁干扰源多样，包括电机、变压器及其他电气设备产生的辐射电磁波。电磁干扰可能导致信号传输不稳定、数据误差甚至系统故障，影响油气井的安全运行。

2 单片机控制系统的设计

2.1 单片机的选择

初步筛选下，有4款单片机较为理想，其关键参数如表1所示。

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