1虚拟仪器软件系统设计
LabvView以计算机作为仪器统一的硬件平台，能从外观到功能都完全与传统硬件仪器达到一致，同时又可以充分享用计算机智能资源，能提供直观友好的测控界面、丰富的数据分析与处理功能，非常适合处理含水率测量信号微小且需要实时显示的问题。虚拟仪器系统由硬件和软件两大部分构成，如图2所示。本文设计的虚拟仪器采用数据采集设备是PCI-8002总线数据采集卡，它的采样速率可以达到40MHz，精度可高达12位，完全能够满足电极系含水率信号的采样的需求，配合图形化编程语言LabVIEW2009，共同实现了对含水率信号的实时采集、显示，并在线进行相关的数据处理和数据的分析，最后存储得到的含水率数据，以便于日后对油井甚至整个采油区的生产状况进行数据分析。根据电极系测量含水率信号的特点，该系统程序设计流程图如图3所示。1.1驱动及设备初始化PCI-8002数据采集卡对LabVIEW提供完备且丰富的支持，它的驱动函数是在底层的基础函数上进行高度封装的，所以无需了解复杂的硬件知识和控制细节，可以直接使用上层用户函数。设备初始化的程序如图4所示。1.2数据采集及实时处理数据采集就是将被测对象的各种参量通过相应传感元件做适当转换送到计算机进行数据处理或存储记录的过程。数据采集部分是整个虚拟仪器设计的核心，本部分实现的任务就是通过电极系测量含水率传感器从被测对象获取有用信息，转换为数字信号后，送入计算机进行信号处理，得到含水率实时数据。具体的程序如图5所示。对于石油工业来说，油井实时数据的存储非常重要。清楚地记录每口油井开采过程中的各项参数，对日后将油井作为样本分析开采方法，制定合理的开采计划具有指导性的意义。根据石油工业的这种需求，编写了在石油工业能够比较通用的实时存储程序，如图6所示。该程序在记录相应的参数数据时，还能注明油田名称、井号、操作人员、试验时间等各项信息。这样不仅能够对单个油井的情况进行详尽的分析，还能对整个油区不同情况进行对比分析，有利于将目前的开采方案等作为案例进行研究。1.3用户前面板友好的用户前面板方便用户快速熟悉各项功能，各项测量参数实时显示，有利于测量人员直观地看到各项参数的改变，实时掌握油井各项参数的动态变化，及时对开采方案作出调整，测量前面板如图7所示。
2室内含水率测量模拟试验平台试验结果
在室内含水率测量模拟试验平台常温、常压条件下，用32#矿物机械油、水；测量系统使用的螺杆泵排量是6.01157m3/h，测量管道的直径是62mm。在不同含水率下初步试验该含水率虚拟仪器的性能，测试结果如表1所示。综合分析以上试验测量结果可知：含水率测量虚拟仪器软件系统的设计能够很好地和电极系测量含水率的硬件部分相衔接，成功实现了含水率测量信号的实时显示、处理和存储功能。整个含水率测量系统能够较好地实现含水率的实时测量、显示、存储等功能，对于油田开发具有重要的意义。
3结论
本文针对电极系测量含水率的方法，根据石油工业中含水率信号微弱的特点，研究开发了一种能够进行在线测量虚拟仪器的软件系统，证明了该软件系统性能的可靠性和测量的精确性。能及时灵敏直观地反映含水率的实时变化情况，同时还能够对数据进行实时存储，为准确预测原油采收率、计算高含水期的石油产出量和及时调整开采方案和开采计划提供了有效的依据，为分析油井甚至整个油区的开采状况提供了可靠的数据资料。
作者：任笑莹 侯俊辰 黄庐敏 何文茜 单位：西安石油大学
