專利名稱：鉆錄一體化綜合儀表系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種鉆錄一體化綜合儀表系統(tǒng)。
背景技術：
錄井即記錄、錄取鉆井過程中的各項相關參數(shù)和信息，鉆井和錄井是鉆井工程中監(jiān)測鉆井過程并進行科學分析和科學決策的重要依據(jù)，它能夠實時反映鉆井工況，是保證安全、優(yōu)質、快速、高效、科學鉆井的重要前提。目前，市面上的鉆錄一體化系統(tǒng)一般采用Μ/D或者重儀廠的成套設備，Μ/D—套設備在百萬元以上，價格昂貴；后者不是獨立系統(tǒng)，在改造機械鉆機或者升級鉆機時，局限性很大，且由于不是獨立系統(tǒng)，沒有品牌，客戶認可度不高。此外，現(xiàn)有的鉆錄一體化系統(tǒng)還存在以下問題:(I)鉆井數(shù)據(jù)的采集采用直接測量傳感器信號的方式，由于噪聲因素的干擾，現(xiàn)場鉆井數(shù)據(jù)的測量結果誤差較大，造成了鉆井控制的安全隱患；(2)對于鉆井數(shù)據(jù)的分析和結果呈現(xiàn)的方式比較單一，不具備歷史數(shù)據(jù)曲線圖、模擬儀表和數(shù)字表格等顯示方式，用戶體驗較差；(3)鉆井數(shù)據(jù)的監(jiān)控只能通過固定點的工控機實現(xiàn)，不具備遠程監(jiān)控的功能，使用不方便；(4)支持的終端單一，監(jiān)控客戶端只支持電腦接入，無法支持手機遠程監(jiān)控，使用局限性較大；(5)不是獨立系統(tǒng)，不便于配合鉆機進行改造和升級，維修也比較困難。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于解決現(xiàn)有技術的不足，提供一種將鉆錄井獨立成一套系統(tǒng)的，結合嵌入式技術、無線技術、網(wǎng)絡技術等于一體的，功能齊全，易于操作，相對成本較低，維修、改造和升級方便的鉆錄一體化綜合儀表系統(tǒng)。本實用新型的目的是通過以下技術方案來實現(xiàn)的:鉆錄一體化綜合儀表系統(tǒng)，它包括前端傳感器、鉆井數(shù)據(jù)采集器、泥漿數(shù)據(jù)采集器、數(shù)據(jù)處理單元PAC、工控機、服務器和至少一個監(jiān)控客戶端，前端傳感器包括泥漿數(shù)據(jù)傳感器和鉆井數(shù)據(jù)傳感器，泥漿數(shù)據(jù)傳感器的輸出與泥漿數(shù)據(jù)采集器的輸入連接，鉆井數(shù)據(jù)傳感器的輸出與鉆井數(shù)據(jù)采集器的輸入相連，泥漿數(shù)據(jù)采集器和鉆井數(shù)據(jù)采集器的輸出均與數(shù)據(jù)處理單元PAC連接，數(shù)據(jù)處理單元PAC與工控機的信號輸入相連接，工控機通過通信網(wǎng)絡與服務器連接，服務器通過通信網(wǎng)絡與各監(jiān)控客戶端相連。本實用新型還包括一個井深測量儀，井深測量儀的輸出與鉆井數(shù)據(jù)采集器連接。本實用新型所述的泥漿數(shù)據(jù)傳感器包括氣體傳感器、溫濕度傳感器、密度傳感器、電導率傳感器、液位傳感器和壓力傳感器中的任意一種或多種的組合，氣體傳感器通過氣體監(jiān)測分析儀與泥漿數(shù)據(jù)采集器相連。本實用新型所述的鉆井數(shù)據(jù)傳感器包括流量傳感器、壓力傳感器、懸重傳感器、扭矩傳感器和轉速傳感器中的任意一種或多種的組合。本實用新型所述的服務器包括應用服務器、數(shù)據(jù)庫服務器和Web服務器。[0010]本實用新型所述的監(jiān)控客戶端包括臺式電腦、筆記本電腦、平板電腦Pad和智能手機中的任意一種或多種的組合。本實用新型所述的監(jiān)控客戶端中，臺式電腦、筆記本電腦和平板電腦Pad通過以太網(wǎng)與服務器通信，智能手機通過3G網(wǎng)絡與服務器通信。本實用新型所述的鉆井數(shù)據(jù)采集器和泥漿數(shù)據(jù)采集器分別包括信號調(diào)理電路、模數(shù)轉換電路和總線接口。本實用新型所述的信號調(diào)理電路包括放大電路、衰減電路、濾波電路和隔離電路中的任意一種或多種的組合。本實用新型的有益效果是(I)系統(tǒng)獨立，便于配合鉆機進行維修、改造和升級；(2)能夠根據(jù)不同觀察人員的需求任意配置所需顯示的參數(shù)；(3)鉆井工程參數(shù)經(jīng)傳感器采集后，經(jīng)過信號調(diào)理電路的調(diào)整，提高了現(xiàn)場鉆井工程參數(shù)的測量結果準確度，可有效減少安全隱患；(4)數(shù)據(jù)可通過歷史數(shù)據(jù)曲線圖、模擬儀表和數(shù)字表格等方式進行顯示，直觀準確，用戶體驗良好；(5)支持多種監(jiān)控終端，接入工業(yè)無線局域網(wǎng)絡的設備可以是PC、pad和智能手機等;(6)可通過手機監(jiān)控鉆井參數(shù)，只要是井場網(wǎng)絡的覆蓋區(qū)域，工作人員就可隨時隨地監(jiān)控鉆井參數(shù)，對井場出現(xiàn)的突發(fā)事件可以快速反應，大大提高了井場生產(chǎn)的安全性；(7)數(shù)據(jù)采集及存儲以秒級計算，可存儲長達200天的歷史數(shù)據(jù)。

圖1為本實用新型結構示意框圖。
具體實施方式
以下結合附圖進一步詳細描述本實用新型的技術方案，但本實用新型的保護范圍不局限于以下所述。如圖1所示，鉆錄一體化綜合儀表系統(tǒng)，它包括前端傳感器、鉆井數(shù)據(jù)采集器DAQ、泥漿數(shù)據(jù)采集器DAQ、數(shù)據(jù)處理單元PAC、工控機、服務器和至少一個監(jiān)控客戶端，前端傳感器包括泥漿數(shù)據(jù)傳感器和鉆井數(shù)據(jù)傳感器，泥漿數(shù)據(jù)傳感器包括氣體傳感器、溫濕度傳感器、密度傳感器、電導率傳感器、液位傳感器和壓力傳感器中的任意一種或多種的組合，氣體傳感器通過氣體監(jiān)測分析儀與泥漿數(shù)據(jù)采集器相連；鉆井數(shù)據(jù)傳感器包括流量傳感器、壓力傳感器、懸重傳感器、扭矩傳感器和轉速傳感器中的任意一種或多種的組合。鉆井數(shù)據(jù)采集器DAQ和泥漿數(shù)據(jù)采集器DAQ分別包括信號調(diào)理電路、模數(shù)轉換電路和總線接口，信號調(diào)理電路包括放大電路、衰減電路、濾波電路和隔離電路中的任意一種或多種的組合。泥漿數(shù)據(jù)傳感器的輸出與泥漿數(shù)據(jù)采集器DAQ的輸入連接，鉆井數(shù)據(jù)傳感器的輸出與鉆井數(shù)據(jù)采集器DAQ的輸入相連，泥漿數(shù)據(jù)采集器DAQ和鉆井數(shù)據(jù)采集器DAQ的輸出均與數(shù)據(jù)處理單元PAC連接，數(shù)據(jù)處理單元PAC與工控機的信號輸入相連接，工控機通過通信網(wǎng)絡與服務器連接，服務器通過通信網(wǎng)絡與各監(jiān)控客戶端相連，所述的服務器包括應用服務器、數(shù)據(jù)庫服務器和Web服務器；所述的監(jiān)控客戶端包括臺式電腦、筆記本電腦、平板電腦Pad和智能手機中的任意一種或多種的組合；監(jiān)控客戶端中，臺式電腦、筆記本電腦和平板電腦Pad可以通過以太網(wǎng)、GPRS, GSM、CDMA、3G或WIFI等通信網(wǎng)絡與服務器通信，智能手機可通過3G網(wǎng)絡與服務器通信。它還包括一個井深測量儀，井深測量儀的輸出與鉆井數(shù)據(jù)采集器DAQ連接。數(shù)據(jù)采集器DAQ的具體實現(xiàn)如下(I)基于虛擬儀器技術，利用CompactRIO和Iabview的功能，實時高速采集、處理各類傳感器信息，并分析關鍵參數(shù)。人機界面由Iabview創(chuàng)建，數(shù)據(jù)在司鉆房一體工控機上顯示、存儲，供司鉆查看，同時，數(shù)據(jù)發(fā)往服務器，其他授權用戶可通過多種終端，包括PC，手機等瀏覽獲取實時數(shù)據(jù)，查詢歷史信息，生成鉆機報表，打印日志等。(2)基于遠程I/O技術，開發(fā)遠程DAQ系統(tǒng)，由遠程I/O采集多路傳感器模擬信號和編碼器脈沖信號，經(jīng)處理后通過TCP協(xié)議將數(shù)據(jù)發(fā)往數(shù)據(jù)處理單元PAC，最終在工控機軟件上顯示和存儲，同時將數(shù)據(jù)發(fā)往服務器進行分析處理，其他授權用戶可通過web獲取數(shù)據(jù)。
權利要求1.鉆錄一體化綜合儀表系統(tǒng)，其特征在于:它包括前端傳感器、鉆井數(shù)據(jù)采集器、泥漿數(shù)據(jù)采集器、數(shù)據(jù)處理單元PAC、工控機、服務器和至少一個監(jiān)控客戶端，前端傳感器包括泥漿數(shù)據(jù)傳感器和鉆井數(shù)據(jù)傳感器，泥漿數(shù)據(jù)傳感器的輸出與泥漿數(shù)據(jù)采集器的輸入連接，鉆井數(shù)據(jù)傳感器的輸出與鉆井數(shù)據(jù)采集器的輸入相連，泥漿數(shù)據(jù)采集器和鉆井數(shù)據(jù)采集器的輸出均與數(shù)據(jù)處理單元PAC連接，數(shù)據(jù)處理單元PAC與工控機的信號輸入相連接，工控機通過通信網(wǎng)絡與服務器連接，服務器通過通信網(wǎng)絡與各監(jiān)控客戶端相連。
2.根據(jù)權利要求1所述的鉆錄一體化綜合儀表系統(tǒng)，其特征在于:它還包括一個井深測量儀，井深測量儀的輸出與鉆井數(shù)據(jù)采集器連接。
3.根據(jù)權利要求1所述的鉆錄一體化綜合儀表系統(tǒng)，其特征在于:所述的泥漿數(shù)據(jù)傳感器包括氣體傳感器、溫濕度傳感器、密度傳感器、電導率傳感器、液位傳感器和壓力傳感器中的任意一種或多種的組合，氣體傳感器通過氣體監(jiān)測分析儀與泥漿數(shù)據(jù)采集器相連。
4.根據(jù)權利要求1所述的鉆錄一體化綜合儀表系統(tǒng)，其特征在于:所述的鉆井數(shù)據(jù)傳感器包括流量傳感器、壓力傳感器、懸重傳感器、扭矩傳感器和轉速傳感器中的任意一種或多種的組合。
5.根據(jù)權利要求1所述的鉆錄一體化綜合儀表系統(tǒng)，其特征在于:所述的服務器包括應用服務器、數(shù)據(jù)庫服務器和Web服務器。
6.根據(jù)權利要求1所述的鉆錄一體化綜合儀表系統(tǒng)，其特征在于:所述的監(jiān)控客戶端包括臺式電腦、筆記本電腦、平板電腦Pad和智能手機中的任意一種或多種的組合。
7.根據(jù)權利要求1或6所述的鉆錄一體化綜合儀表系統(tǒng)，其特征在于:所述的監(jiān)控客戶端中，臺式電腦、筆記本電腦和平板電腦Pad通過以太網(wǎng)與服務器通信，智能手機通過3G網(wǎng)絡與服務器通信。
8.根據(jù)權利要求1所述的鉆錄一體化綜合儀表系統(tǒng)，其特征在于:所述的鉆井數(shù)據(jù)采集器和泥漿數(shù)據(jù)采集器分別包括信號調(diào)理電路、模數(shù)轉換電路和總線接口。`
9.根據(jù)權利要求8所述的鉆錄一體化綜合儀表系統(tǒng)，其特征在于:所述的信號調(diào)理電路包括放大電路、衰減電路、濾波電路和隔離電路中的任意一種或多種的組合。
專利摘要本實用新型公開了一種鉆錄一體化綜合儀表系統(tǒng)，它包括前端傳感器、鉆井數(shù)據(jù)采集器、泥漿數(shù)據(jù)采集器、數(shù)據(jù)處理單元PAC、工控機、服務器和至少一個監(jiān)控客戶端，前端傳感器的輸出與數(shù)據(jù)采集器的輸入連接，數(shù)據(jù)采集器的輸出與數(shù)據(jù)處理單元PAC連接，數(shù)據(jù)處理單元PAC與工控機的信號輸入相連接，工控機通過通信網(wǎng)絡與服務器連接，服務器通過通信網(wǎng)絡與各監(jiān)控客戶端相連。本實用新型便于配合鉆機進行維修、改造和升級；鉆井工程參數(shù)的測量結果準確度，可有效減少安全隱患；數(shù)據(jù)顯示方式豐富，直觀準確；支持多種監(jiān)控終端，可通過手機監(jiān)控鉆井參數(shù)，對井場出現(xiàn)的突發(fā)事件可以快速反應，大大提高了井場生產(chǎn)的安全性。
文檔編號E21B47/12GK202914069SQ20122041556
公開日2013年5月1日 申請日期2012年8月21日 優(yōu)先權日2012年8月21日
發(fā)明者王江陽, 鄧果, 李楊 申請人:成都宏天電傳工程有限公司