專利名稱：便攜式全烴鉆時錄井儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種測量監(jiān)控儀器，特別是涉及一種石油鉆井過程中對井深、鉆具重量、鉆井液中可燃氣體含量、鉆井狀態(tài)測量監(jiān)控的便攜式全烴鉆時錄井儀器。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)中，綜合鉆時錄井儀器不是價格昂貴、體積龐大，就是功能過于簡單、不能滿足石油鉆井錄井的需要；全烴是石油鉆井勘探分析的一項重要指標，但是熱導傳感器對溫度太敏感，底端溫漂嚴重，測不準，催化燃燒傳感器高端飽和不能測量，采用恒溫控制裝置會再增加儀器復雜性和成本，所以現(xiàn)有的綜合鉆時錄井儀均不能測量泥漿中可燃氣體(全烴)的含量；現(xiàn)有的井深傳感器中磁鋼都是相同的極性安置在鋁盤的同一個平面方向，存在信號弱，誤碼率高的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的是提供一種便攜式全烴鉆時錄井儀，具有測量全烴、井深、鉆時、鉆頭位置、大鉤高度、遲到井深和動態(tài)顯示鉆井狀態(tài)，數(shù)據(jù)存儲，數(shù)據(jù)圖表回放功能，并具有體積小、重量輕、便于攜帶的優(yōu)點。其實施方案是由主機箱體、面板、全烴電源單元、傳感器和控制分析線路組成，在主機箱體1的上面安裝面板2，面板2的左上方安裝微型打印機3.面板2的右上方安裝液晶顯示屏4，面板2的左下方安裝一組參數(shù)設(shè)置鍵5，面板2的右下方安裝一組數(shù)字和功能鍵6，主機箱體1的背面設(shè)有七芯電源插孔7、井深傳感器插孔8、全烴全電源控制母插孔9、懸重傳感器插孔10、泥漿傳感器插孔11；主機箱體電源插孔7和全烴全電源控制母插孔9分別通過兩條電纜與全烴電源箱體12上的七芯電源插孔13、全烴全電源控制公插孔14連接，井深傳感器插孔8、懸重傳感器插孔10、泥漿傳感器插孔11分別通過電纜與井深傳感器15、懸重傳感器16、泥漿傳感器17連接；主機箱體1內(nèi)左側(cè)安裝軟驅(qū)18，控制分析線路安裝在線路板上，然后安裝在主機箱體1內(nèi)，全烴傳感器安裝在全烴電源箱體12內(nèi)。
所述儀器的參數(shù)設(shè)置鍵5，從左至右包括ESC鍵、F1鍵、F2鍵、F3鍵、F4鍵、[+、-]鍵。
所述儀器的數(shù)字和功能鍵6，左面是0至9數(shù)字鍵，右面是[·]鍵、清除鍵、確定鍵、[↑、↓]查詢鍵、停泵鍵、解卡鍵、備用鍵。
所述儀器的液晶顯示屏4，可以通過按鍵動態(tài)顯示工作界面的鉆井狀態(tài)、時間、全烴、井深、鉆時、鉆頭位置、大鉤高度、遲到井深重要參數(shù)和參數(shù)曲線的分析界面。
所述儀器的井深傳感器采用霍爾元件，通過磁鋼產(chǎn)生脈沖信號，磁鋼19在井深傳感器內(nèi)部的鋁盤20上N極和S極相間排列，使脈沖信號增強，誤碼率低，對霍爾元件的要求不高，鋁盤20不分正反，都可以使用，井深的測量范圍0-9999米，懸重的測量范圍0-40Mpa。
所述儀器的全烴傳感器是由熱導傳感器和催化燃燒傳感器組合而成，檢測0-5％濃度的低端可燃氣體時用催化燃燒傳感器，檢測＞5％的可燃性氣體濃度時用熱導傳感器，本設(shè)計去掉了溫度控制裝置，降低了儀器的體積、重量及復雜性和成本，全烴的測量范圍0.02％-100％。
所述儀器的全烴電源箱體12的電源電壓為AC140-280V，經(jīng)過變壓器變壓，全橋整流電路，輸出5V、12V的直流電壓至主機，斷電后，可以維持主機工作30分鐘，其電源箱體前面板的左上方安裝直流電壓表，右下方安裝電源開關(guān)，箱體的后面板有七芯電源插孔13、四芯全烴全電源控制線公插孔14和氣體輸入、氣體放空、樣品放空三個快速接口，通過不吸附氣管線可以直接插入氣體接口，全烴傳感器和全烴放大電路板安置于全烴電源箱體12內(nèi)，分析輸入的可燃氣體濃度。
所述儀器的控制分析線路由參數(shù)設(shè)置鍵5、數(shù)字和功能鍵6、傳感器、A/D板21、連機軟件系統(tǒng)組成；連機軟件固化在PC104主板上，A/D板21也插接在PC104主板上，采用高速采樣，硬件中斷信號，一秒鐘可采樣5000次，采樣精度達到12bitA/D板21的極限并采用深井鑒相技術(shù)實現(xiàn)了抗干擾性強，降低硬件成本；A/D板21采用104總線，具有8路A/D，8路I/O，1路中斷。
所述儀器的軟驅(qū)18是用于錄井工作數(shù)據(jù)存盤或拷貝后拿到計算機上進行后臺脫機數(shù)據(jù)處理，后臺數(shù)據(jù)處理軟件用VC++6.0編寫，在windos2000下運行。
傳感器將信號傳入主機后面板，經(jīng)A/D板21數(shù)據(jù)采樣，再由固化在工業(yè)單板機PC104主板上的系統(tǒng)軟件分析和處理，實現(xiàn)儀器的測量和監(jiān)控功能，最后分別由微型打印機3、液晶顯示器4、軟驅(qū)18執(zhí)行打印、顯示、存儲任務。
本實用新型可以實時動態(tài)地顯示井深、全烴、懸重、泥漿重要參數(shù)和圖表曲線，尤其是全烴數(shù)值的檢測顯示更加便于科學操作、管理；掛接的傳感器可以根據(jù)需要選擇，最簡單的方式是只掛接井深傳感器15就可以正常工作，本實用新型有效地使鉆時錄井儀的體積小、便于攜帶、功能增強、智能化提高、操作簡單、對工作溫度環(huán)境要求不高為-20～+50℃，適宜石油鉆井地質(zhì)錄井現(xiàn)場應用。


圖1是本實用新型便攜式全烴鉆時錄井儀外形視圖和摘要附圖。
圖2是本實用新型便攜式全烴鉆時錄井儀背面視圖。
圖3是本實用新型便攜式全烴鉆時錄井儀井深傳感器內(nèi)磁鋼在鋁盤上排列視圖。
圖4是本實用新型便攜式全烴鉆時錄井儀全烴傳感器的工作范圍曲線圖。
圖5是本實用新型便攜式全烴鉆時錄井儀A/D板原理圖。
圖6是本實用新型便攜式全烴鉆時錄井儀全烴全電源原理圖。
圖7是本實用新型便攜式全烴鉆時錄井儀系統(tǒng)連線示意圖。
圖8是本實用新型便攜式全烴鉆時錄井儀控制分析線路方框圖。
具體實施方式
本實用新型是這樣設(shè)計的；圖1是便攜式全烴鉆時錄井儀外形圖，面板2安裝在主機箱體1的上面，面板2的左上方安裝一臺微型打印機3，可以隨時方便地打印檢測的數(shù)據(jù)和圖表，面板2的右上方安裝一個液晶顯示屏4，可以隨時動態(tài)多畫面顯示實時長圖曲線和工作參數(shù)，面板2的左下方安裝一組參數(shù)設(shè)置鍵5，自左至右分別有ESC鍵、F1鍵、F2鍵、F3鍵、F4鍵、[+、-]符號鍵，面板2的右下方安裝一組數(shù)字和功能鍵6，自左至右有0-9數(shù)字鍵、[·]鍵、消除鍵、確定鍵、[↑、↓]符號鍵、停泵鍵、解卡鍵、備用鍵，數(shù)字和功能鍵6與參數(shù)設(shè)置鍵5配合可以設(shè)置檢測工作參數(shù)和系統(tǒng)的標定值，主機箱體1左側(cè)的軟驅(qū)18是用于錄井工作數(shù)據(jù)存盤或拷貝后拿到計算機上進行后臺脫機數(shù)據(jù)處理，后臺數(shù)據(jù)處理軟件用VC++6.0編寫，在windos2000下運行。
圖2是本實用新型便攜式全烴鉆時錄井儀后面視圖，在后面板上自左至右排列5個插孔，分別有七芯電源插孔7、四芯井深傳感器插孔8、四芯全烴全電源控制線母插孔9、三芯懸重傳感器公插孔10、三芯泥漿傳感器母插孔11，七芯電源插孔7和四芯全烴全電源控制線母插孔9分別通過線路與全烴電源箱體12的電源插孔13和全烴全電源控制線公插孔連接，四芯井深傳感器插孔8、三芯懸重傳感器公插孔10、三芯泥漿傳感器母插孔11通過線路與井深傳感器15、懸重傳感器16、泥漿傳感器17連接。
圖3是本實用新型便攜式全烴鉆時錄井儀井深傳感器內(nèi)磁鋼19在鋁盤20上排列視圖，井深傳感器采用霍爾元件，通過磁鋼19產(chǎn)生脈沖信號，磁鋼19在井深傳感器內(nèi)部的鋁盤20上N極和S極相間排列，使所產(chǎn)生的脈沖信號增強，誤碼率低，并且對霍爾元件的要求不高。
圖4是本實用新型便攜式全烴鉆時錄井儀全烴傳感器的工作范圍曲線圖，全烴傳感器是由熱導傳感器和催化燃燒傳感器組合而成，安裝在全烴電源箱體12內(nèi)，檢測0-5％的低端可燃氣體濃度時用催化燃燒傳感器，檢測＞5％的可燃性氣體濃度時用熱導傳感器，本儀器全烴的測量范圍0.02％-100％。
圖5是本實用新型便攜式全烴鉆時錄井儀A/D板原理圖，控制分析線路由參數(shù)設(shè)置鍵5、數(shù)字和功能鍵6、A/D板21、連機軟件系統(tǒng)組成；連機軟件系統(tǒng)固化在PC104主板上，A/D板21也插接在PC104主板上，然后一起安裝在主機箱體1內(nèi)，連機軟件采用高速采樣，硬件中斷信號，一秒鐘可采樣5000次，采樣精度達到12bitA/D板21的極限并采用深井鑒相技術(shù)實現(xiàn)了抗干擾性強，降低硬件成本；A/D板21采用PC104總線，具有8路A/D，8路I/O，1路中斷。
圖6是本實用新型便攜式全烴鉆時儀的全烴全電源原理圖，全烴全電源箱體12的電源電壓為AC140-280V，輸出5V、12V的直流電壓至主機，斷電后，可以維持主機工作30分鐘，全烴全電源箱體12前面板的左上方安裝電壓表，右下方安裝電源開關(guān)，箱體的后面板有七芯電源插孔13、四芯全烴全電源控制線公插孔14和氣體輸入、氣體放空、樣品放空三個快速接口，通過不吸附氣管線可以直接插入氣體接口，全烴傳感器安裝于全烴全電源箱體12內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種便攜式全烴鉆時錄井儀，由主機箱體、面板、傳感器、控制分析線路、電源組成，其特征在于；主機箱體1的上方安裝了面板2，面板2的左上方設(shè)置了微型打印機3，右上方設(shè)置了液晶顯示屏4，左下方設(shè)置了一組參數(shù)設(shè)置鍵5，自左至右分別有ESC鍵、F1鍵、F2鍵、F3鍵、F4鍵、[+、-]鍵，右下方安裝一組數(shù)字和功能鍵6，自左至右有0-9數(shù)字鍵、[·]鍵、消除鍵、確定鍵、[↑、↓]鍵、停泵鍵、解卡鍵、備用鍵；在主機箱體1后面板上自左至右排列5個插孔，分別有七芯電源插孔7、四芯井深傳感器插孔8、四芯全烴全電源控制線母插孔9、三芯懸重傳感器公插孔10、三芯泥漿傳感器母插孔11，七芯電源插孔7和四芯全烴全電源控制線母插孔9分別通過線路與全烴電源箱體12的電源插孔13和全烴全電源控制線公插孔14連接，四芯井深傳感器插孔8、三芯懸重傳感器公插孔10、三芯泥漿傳感器母插孔11通過線路分別與井深傳感器15、懸重傳感器16、泥漿傳感器17相連，泥漿傳感器17內(nèi)的磁鋼19均勻安裝在鋁盤20上；主機箱體1的左側(cè)面設(shè)置了軟驅(qū)18，控制分析線路安裝在線路板上，然后裝在面板2下面的主機箱體1內(nèi)，全烴傳感器安裝在全烴電源箱體12內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜式全烴鉆時錄井儀，其特征在于；所述的一組參數(shù)設(shè)置鍵5，自左至右包括ESC鍵、F1鍵、F2鍵、F3鍵、F4鍵、[+、-]鍵。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜式全烴鉆時錄井儀，其特征在于；所述的數(shù)字和功能鍵6，自左至右包括[0-9]數(shù)字鍵、[·]鍵、消除鍵、確定鍵、[↑、↓]符號鍵、停泵鍵、解卡鍵、備用鍵。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜式全烴鉆時錄井儀，其特征在于；磁鋼19在井深傳感器15內(nèi)部的鋁盤20上N極和S極相間排列。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜式全烴鉆時錄井儀，其特征在于；全烴傳感器是由熱導傳感器和催化燃燒傳感器組合而成，檢測0-5％濃度的低端可燃氣體時用催化燃燒傳感器，檢測＞5％的可燃性氣體濃度時用熱導傳感器。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜式全烴鉆時錄井儀，其特征在于；所述儀器的控制分析線路由參數(shù)設(shè)置鍵5、數(shù)字和功能鍵6、傳感器、A/D板21、連機軟件系統(tǒng)組成；連機軟件固化在PC104主板上，A/D板21插接在PC104主板上，連機軟件用MSC5.0編寫，采用高速中斷A/D方式采樣，并采用軟件深井鑒相，A/D板21采用PC104總線，具有8路A/D，8路I/O，1路中斷。
專利摘要一種便攜式全烴鉆時錄井儀，本實用新型屬于石油鉆井過程中對井深、鉆具重量、鉆井液中可燃氣體含量、鉆井狀態(tài)測量監(jiān)控的儀器。主機面板2的左上方安裝微型打印機3，右上方安裝液晶顯示屏4，可以隨時動態(tài)顯示井深、鉆時、遲到井深、鉆頭位置、大鉤高度、全烴等參數(shù)，反映鉆井狀態(tài)，左下方設(shè)置了一組參數(shù)設(shè)置鍵5，右下方安裝一組數(shù)字和功能鍵6，兩組鍵配合使用可以方便地設(shè)置系統(tǒng)參數(shù)和系統(tǒng)標定，主機箱體1的左側(cè)設(shè)有軟驅(qū)可以隨時將工作數(shù)據(jù)拷貝拿到計算機上作后臺數(shù)據(jù)處理，本實用新型結(jié)構(gòu)簡單、操作簡便，體積小重量輕，功能強大，方便攜帶，適宜石油鉆井、地質(zhì)勘探錄井現(xiàn)場使用。
文檔編號E21B47/12GK2660122SQ200320122099
公開日2004年12月1日 申請日期2003年11月21日 優(yōu)先權(quán)日2003年11月21日
發(fā)明者李清水, 王素紅 申請人:王素紅