本發(fā)明涉及井深測(cè)量系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于氣動(dòng)旋扣器的自動(dòng)井深測(cè)量系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

井深測(cè)量是鉆井作業(yè)中不可缺少的環(huán)節(jié)，需要自動(dòng)測(cè)量井深的設(shè)備有很多，例如，在自動(dòng)化鉆機(jī)系統(tǒng)中配套安裝的鉆井參數(shù)儀、在一些鉆井作業(yè)中使用的錄井系統(tǒng)、在定向井水平井施工中使用的mwd以及l(fā)wd等。這類設(shè)備均需要對(duì)井深進(jìn)行實(shí)時(shí)跟蹤，并且均采用基于懸重的測(cè)量方法，即使用滾筒編碼器間接測(cè)量大鉤高度，使用鉤載傳感器通過測(cè)量懸重判斷出坐卡離卡的狀態(tài)，使用立管壓力傳感測(cè)量開泵關(guān)泵狀態(tài)，上位機(jī)通過這些狀態(tài)以及參數(shù)能夠?qū)崟r(shí)的計(jì)算出當(dāng)前井深、鉆頭位置、鉆頭離底、方入及方余等參數(shù)。但是這種經(jīng)典的測(cè)量方式存在一個(gè)缺陷，即在井深不大的情況下，由于此時(shí)懸重很低，坐卡離卡狀態(tài)界限模糊導(dǎo)致分辨不出來，導(dǎo)致在淺井階段無法進(jìn)行自動(dòng)井深測(cè)量。

目前，這種基于懸重測(cè)量井深的方式無法解決這個(gè)問題，在淺井階段只能夠通過人工測(cè)量每根鉆具的長(zhǎng)度測(cè)量井深。因此，研究一種能夠適應(yīng)與任何情況下的井深測(cè)量系統(tǒng)具有現(xiàn)實(shí)意。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

基于背景技術(shù)存在的技術(shù)問題，本發(fā)明提出了一種基于氣動(dòng)旋扣器的自動(dòng)井深跟蹤系統(tǒng)，其基本原理是通過使用滾筒編碼器測(cè)量大鉤當(dāng)前位置，使用立管壓力傳感測(cè)量開泵關(guān)泵狀態(tài)，使用感應(yīng)裝置測(cè)量氣動(dòng)旋扣器的動(dòng)作，這些參數(shù)經(jīng)過上位機(jī)的計(jì)算能夠?qū)崟r(shí)計(jì)算出當(dāng)前井深。由于這種測(cè)量方法是基于氣動(dòng)旋扣器的狀態(tài)，無需使用懸重作為參數(shù)，所以不受當(dāng)前井深的影響，即實(shí)現(xiàn)了在淺井階段也能夠進(jìn)行井深測(cè)量。

本發(fā)明提出的一種基于氣動(dòng)旋扣器的自動(dòng)井深測(cè)量系統(tǒng)，包括供氣裝置和位于供氣裝置一側(cè)的氣動(dòng)旋扣器，所述氣動(dòng)旋扣器的輸出軸上安裝有滾筒軸，且滾筒軸上安裝有滾筒編碼器，供氣裝置的出氣口連接有立管，且立管的頂部?jī)?nèi)壁上設(shè)有壓力傳感器，立管遠(yuǎn)離供氣裝置的一端連接有導(dǎo)管，且導(dǎo)管連接有三通快速連接器的一端，所述三通快速連接器遠(yuǎn)離立管的一端通過導(dǎo)管連接有三通氣控閥，所述三通氣控閥靠近立管的一端通過導(dǎo)管連接有檢修球閥，且檢修球閥遠(yuǎn)離三通氣控閥的一端與立管的頂部外壁連接，所述三通快速連接器的另一端內(nèi)壁上連接有感應(yīng)裝置，且感應(yīng)裝置的信號(hào)輸出端通過信號(hào)線連接有上位機(jī)。

優(yōu)選地，所述供氣裝置為氣泵或空壓機(jī)。

優(yōu)選地，所述氣動(dòng)旋扣器連接有開關(guān)，且開關(guān)與控制器連接，控制器為data-型控制器。

優(yōu)選地，所述滾筒編碼器的輸出端通過信號(hào)線與上位機(jī)的輸入端連接。

優(yōu)選地，所述三通氣控閥為常閉二位三通氣控閥，且供氣裝置和三通氣控閥均連接有開關(guān)，開關(guān)與控制器連接。

優(yōu)選地，所述感應(yīng)裝置感應(yīng)氣動(dòng)旋扣器的狀態(tài)，且感應(yīng)裝置為量氣體壓力傳感器、霍爾開關(guān)或電信號(hào)觸點(diǎn)開關(guān)，且氣體壓力傳感器的量程為1mp。

本發(fā)明的有益效果為：

1.采用基于氣動(dòng)旋扣器狀態(tài)的測(cè)量方式，與當(dāng)前懸重?zé)o關(guān)，即與井深無關(guān)，徹底解決了淺井時(shí)無法進(jìn)行井深跟蹤的問題；

2.使用氣體傳感器判斷氣動(dòng)旋扣器的開關(guān)狀態(tài)非常清晰，而使用鉤載傳感器測(cè)量坐卡離卡狀態(tài)時(shí)經(jīng)常由于懸重波動(dòng)導(dǎo)致誤判；

3.使用具有快拔插頭的三通連接氣體壓力傳感器的安裝方式非常方便，其安裝與拆卸的過程非常簡(jiǎn)易；

4.該井深測(cè)量系統(tǒng)中不再使用昂貴的鉤載傳感器，僅僅使用通用型量程為1mpa的氣體壓力傳感器或者更加便宜的霍爾開關(guān)等，極大的降低了成本。

本發(fā)明通過使用滾筒編碼器測(cè)量大鉤當(dāng)前位置，使用感應(yīng)裝置測(cè)量氣動(dòng)旋扣器的動(dòng)作，并向上位機(jī)發(fā)送氣動(dòng)旋扣器工作信號(hào)，上位機(jī)能夠?qū)崟r(shí)計(jì)算當(dāng)前的井深參數(shù)，實(shí)現(xiàn)了在淺井階段也能夠進(jìn)行井深測(cè)，降低了成本，拆裝方便，省時(shí)省力。

附圖說明

圖1為本發(fā)明提出的基于氣動(dòng)旋扣器的自動(dòng)井深測(cè)量系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明提出的基于氣動(dòng)旋扣器的自動(dòng)井深測(cè)量系統(tǒng)的實(shí)施例二部分結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1供氣裝置、2壓力傳感器、4三通快速連接器、5感應(yīng)裝置、6上位機(jī)、7檢修球閥、8三通氣控閥、9氣動(dòng)旋扣器、10塑料擋片、11動(dòng)觸片、12彈簧、13靜觸片。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。

實(shí)施例一：

參照?qǐng)D1，基于氣動(dòng)旋扣器的自動(dòng)井深測(cè)量系統(tǒng)，包括供氣裝置1和位于供氣裝置1一側(cè)的氣動(dòng)旋扣器9，氣動(dòng)旋扣器9的輸出軸上安裝有滾筒軸，且滾筒軸上安裝有滾筒編碼器，供氣裝置1的出氣口連接有立管，且立管的頂部?jī)?nèi)壁上設(shè)有壓力傳感器2，立管遠(yuǎn)離供氣裝置1的一端連接有導(dǎo)管，且導(dǎo)管連接有三通快速連接器4的一端，三通快速連接器4遠(yuǎn)離立管的一端通過導(dǎo)管連接有三通氣控閥8，三通氣控閥8靠近立管的一端通過導(dǎo)管連接有檢修球閥7，且檢修球閥7遠(yuǎn)離三通氣控閥8的一端與立管的頂部外壁連接，三通快速連接器4的另一端內(nèi)壁上連接有氣體壓力傳感器，且氣體壓力傳感器的信號(hào)輸出端通過信號(hào)線連接有上位機(jī)6。

本發(fā)明中，供氣裝置1為氣泵或空壓機(jī)。

本發(fā)明中，氣動(dòng)旋扣器9連接有開關(guān)，且開關(guān)與控制器連接，控制器為data-7311型控制器。

本發(fā)明中，滾筒編碼器的輸出端通過信號(hào)線與上位機(jī)6的輸入端連接。

本發(fā)明中，三通氣控閥8為常閉二位三通氣控閥，且三通氣控閥8連接有開關(guān)，開關(guān)與控制器連接。

滾筒編碼器安裝在滾筒軸上，氣動(dòng)旋扣器轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，滾筒軸轉(zhuǎn)動(dòng)，滾筒編碼器向上位機(jī)6傳送當(dāng)前滾筒軸位置信息，可測(cè)量游鉤當(dāng)前的高度，立管的內(nèi)壁上設(shè)有壓力傳感器2，當(dāng)壓力傳感器2檢測(cè)到立管內(nèi)壓力較高時(shí)，壓力傳感器2向控制器發(fā)送信號(hào)，控制器控制供氣裝置1停止工作，三通快速連接器5接入到氣動(dòng)旋扣器9的控制氣路中，三通快速連接器4的另一端內(nèi)壁上連接有氣體壓力傳感器，氣體壓力傳感器監(jiān)測(cè)到壓力后向上位機(jī)6發(fā)送當(dāng)前氣動(dòng)旋扣器9在工作狀態(tài)的信號(hào)，上位機(jī)6計(jì)算此時(shí)井深、鉆頭位置、鉆頭離底、方入及方余等參數(shù)。

實(shí)施例二：

參照?qǐng)D1-2，基于氣動(dòng)旋扣器的自動(dòng)井深測(cè)量系統(tǒng)，包括供氣裝置1和位于供氣裝置1一側(cè)的氣動(dòng)旋扣器9，氣動(dòng)旋扣器9的輸出軸上安裝有滾筒軸，且滾筒軸上安裝有滾筒編碼器，供氣裝置1的出氣口連接有立管，且立管的頂部?jī)?nèi)壁上設(shè)有壓力傳感器2，立管遠(yuǎn)離供氣裝置1的一端連接有導(dǎo)管，且導(dǎo)管連接有三通快速連接器4的一端，三通快速連接器4遠(yuǎn)離立管的一端通過導(dǎo)管連接有三通氣控閥8，三通氣控閥8靠近立管的一端通過導(dǎo)管連接有檢修球閥7，且檢修球閥7遠(yuǎn)離三通氣控閥8的一端與立管的頂部外壁連接，三通快速連接器4的另一端內(nèi)壁上轉(zhuǎn)動(dòng)連接有塑料擋板，且塑料擋板的一側(cè)外壁上設(shè)有動(dòng)觸片，塑料擋片靠近動(dòng)觸片一側(cè)的外壁與三通快速連接器4之間連接有彈簧，且三通快速連接器4靠近塑料擋板的一側(cè)內(nèi)壁上設(shè)有與動(dòng)觸片配合的靜觸片，且動(dòng)觸片和靜觸片分別通過導(dǎo)線與上位機(jī)6連接，空氣壓力推動(dòng)塑料擋片轉(zhuǎn)動(dòng)，塑料擋片壓迫彈簧，動(dòng)觸片與靜觸片連接，回路導(dǎo)通，上位機(jī)6接收到信號(hào)，計(jì)算當(dāng)前井深參數(shù)。

以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實(shí)施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及其發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。