專(zhuān)利名稱(chēng)：機(jī)電一體化石油勘探鉆井綜合采錄裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種機(jī)電一體化的石油勘探鉆井綜合采錄裝置設(shè)備，屬于現(xiàn)代測(cè)試技術(shù)領(lǐng)域。
在石油勘探鉆井過(guò)程中，必須隨時(shí)對(duì)鉆井、鉆機(jī)和地質(zhì)構(gòu)造等相關(guān)的各項(xiàng)參數(shù)不斷進(jìn)行采集、記錄和分析，作為油田開(kāi)采、規(guī)劃和均衡生產(chǎn)的技術(shù)依據(jù)?，F(xiàn)在油田配備的綜合錄井儀設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜、造價(jià)昂貴;內(nèi)部裝配有各種參數(shù)誤差調(diào)整補(bǔ)償和自動(dòng)控制、傳輸、記錄的電子線路，使儀器的成本提高，售價(jià)達(dá)幾十萬(wàn)美元。另外，綜合錄井儀的調(diào)整及維護(hù)的工作量大，技術(shù)要求高，需由專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員到現(xiàn)場(chǎng)配合鉆井隊(duì)開(kāi)展工作，這樣就難于在現(xiàn)場(chǎng)得到普及使用。
本發(fā)明的目的是提供一種能克服上述缺點(diǎn)的機(jī)電一體化的石油勘探鉆井綜合采錄裝置設(shè)備。
本發(fā)明是包括有裝置計(jì)算機(jī)、分布式就地工業(yè)控制介面(RTU)、多種敏感器件組成的數(shù)據(jù)采集單元群和相應(yīng)的傳輸連接裝置構(gòu)成硬件設(shè)備裝置和在裝置計(jì)算機(jī)的內(nèi)存中存儲(chǔ)的綜合調(diào)整、補(bǔ)償和記錄各種測(cè)試數(shù)據(jù)和實(shí)時(shí)控制的程序和數(shù)據(jù)所形成的軟件兩部分。


圖1就是本發(fā)明的硬件結(jié)構(gòu)裝置設(shè)備的配置圖。圖中1是裝置計(jì)算機(jī)，通過(guò)串行通訊接口與多個(gè)工業(yè)控制界面(RTU)2相連，3是各種敏感器件的數(shù)據(jù)采集單元群，它們安裝在需要監(jiān)測(cè)的各個(gè)恰當(dāng)?shù)奈恢蒙?，?shù)據(jù)采集單元群的相對(duì)應(yīng)的輸入模塊則就近插在勘探鉆井的附近安置的一個(gè)工業(yè)控制界面(RTU)2里的插槽中。4是傳輸電纜及連接裝置。計(jì)算機(jī)1配置有自己的顯示器CRT、控制鍵盤(pán)KEY和打印設(shè)備PRT。
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，新技術(shù)革命將把人類(lèi)社會(huì)從工業(yè)化推進(jìn)到信息化，現(xiàn)在常規(guī)的各種機(jī)械和工業(yè)裝置都將鏈入以微計(jì)算機(jī)為基礎(chǔ)的信息裝置中去，向自動(dòng)化、智能化發(fā)展。七十所代中期提出的“機(jī)電一體化”思想已經(jīng)被普遍認(rèn)可并開(kāi)始具備實(shí)施的可能和條件。不久，計(jì)算機(jī)就要安裝到石油勘探鉆井的現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)區(qū)域，鉆井設(shè)備實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化將成為技術(shù)進(jìn)步的必然趨勢(shì)。本發(fā)明的硬件設(shè)備就會(huì)取代綜合錄井儀而成為整套鉆井機(jī)電裝備的有機(jī)組成部分，而其中的工業(yè)控制界面(RTU)和裝置計(jì)算機(jī)是整個(gè)鉆井裝置所共享的，本發(fā)明的關(guān)鍵是配套設(shè)置安裝在需要監(jiān)測(cè)的各個(gè)恰當(dāng)位置上的各種機(jī)電一體化的敏感器件的數(shù)據(jù)采集單元群作為裝置計(jì)算機(jī)的外圍輸入裝置以及開(kāi)發(fā)相應(yīng)配套的各種調(diào)整、補(bǔ)償和記錄參數(shù)的應(yīng)用軟件包與綜合均衡的程序和數(shù)據(jù)。
本發(fā)明中的裝置計(jì)算機(jī)和分布式就地工業(yè)控制界面(RTU)都是在市場(chǎng)上可以隨意選購(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)化的通用商品。其中各個(gè)工業(yè)控制界面被就近安置在勘探鉆井的附近，且其基本結(jié)構(gòu)都是相同的在每一個(gè)RTU中有多個(gè)插槽，這里可以插數(shù)/模轉(zhuǎn)換適配模塊，數(shù)字量輸出輸入的I/O模塊，但更多的是插著各種敏感器件的相對(duì)應(yīng)的輸入模塊，用于把多種參數(shù)傳感量的輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換成裝置計(jì)算機(jī)能夠接收處理的輸入信息，并在計(jì)算機(jī)需要時(shí)，按照標(biāo)準(zhǔn)的RS422通訊制式，通過(guò)兩者的串行通訊接口向計(jì)算機(jī)輸出。數(shù)據(jù)采集單元包括有壓力采集單元、強(qiáng)度采集單元、紅外成分分析采集單元、磁敏(或光敏)物位采集單元等等，由它們分別對(duì)泥漿泵的輸出壓力、立管的壓力和懸重，泥漿進(jìn)出口的比重，泥漿的溫度、各個(gè)機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)部件的轉(zhuǎn)速，大鉤的空間位置泥漿攜出段體的組分分析及測(cè)試數(shù)據(jù)等等進(jìn)行實(shí)時(shí)敏感采集和傳送到計(jì)算機(jī)進(jìn)行綜合處理(個(gè)別項(xiàng)目需輔以少量手工操作)，再分析推導(dǎo)出泥漿的流量、鉆井的進(jìn)尺和地質(zhì)地層構(gòu)造數(shù)據(jù)等技術(shù)指標(biāo)，甚至還可以對(duì)這些技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)進(jìn)行評(píng)價(jià)、建議和預(yù)測(cè)。同時(shí)，這些數(shù)據(jù)除可在顯示屏顯示或由打印機(jī)輸出硬拷貝外，還被貯存在錄井?dāng)?shù)據(jù)庫(kù)中，供以后查閱檢索。所有這些工作，主要是由計(jì)算速度快、內(nèi)存容量大、軟件功能強(qiáng)的計(jì)算機(jī)來(lái)完成，并且具備連續(xù)化、自動(dòng)化和智能化的特征，使綜合采錄裝置設(shè)備成為整個(gè)鉆井裝置里參與實(shí)時(shí)自動(dòng)控制的一個(gè)有機(jī)組成。而整套裝置設(shè)備的電路設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)顯著筒化，不僅降低了造價(jià)，減少了人工調(diào)整和維護(hù)的工作難度和強(qiáng)度，不需要專(zhuān)業(yè)隊(duì)伍來(lái)管理使用。每個(gè)RTU可以與數(shù)個(gè)至十幾個(gè)敏感采集數(shù)據(jù)單元相連，而它與計(jì)算機(jī)的通訊聯(lián)系只須一個(gè)串行電纜相連，不必為每一個(gè)敏感測(cè)量元配置一條數(shù)據(jù)傳輸線路，使鉆井現(xiàn)場(chǎng)避免纜線縱橫如麻，難以管理維護(hù)的弊病。RTU還與執(zhí)行其他測(cè)量和控制任務(wù)的器械設(shè)備相連，一起完成機(jī)電一體化的監(jiān)控任務(wù)。
權(quán)利要求
1.一種機(jī)電一體化的石油勘探鉆井綜合采錄裝置，其特征是包括有裝置計(jì)算機(jī)、分布式就地工業(yè)控制介面(RTU)和多種敏感器件件組成的數(shù)據(jù)采集單元群、相應(yīng)的傳輸連接裝置構(gòu)成硬件裝置設(shè)備其中裝置計(jì)算機(jī)通過(guò)串行通訊接口與工業(yè)控制界面(RTU)相連，工業(yè)控制界面(RTU)就近安置在勘探鉆井的附近，各種敏感器件的數(shù)據(jù)采集單元?jiǎng)t裝于需要監(jiān)測(cè)的位置。
2.如權(quán)利要求1所述的石油勘探鉆井綜合采錄裝置，其特征是裝置計(jì)算機(jī)的內(nèi)存中存儲(chǔ)有綜合調(diào)整、補(bǔ)償和記錄各項(xiàng)測(cè)試和實(shí)時(shí)控制的程序和數(shù)據(jù)。
3.如權(quán)利要求1所述的石油勘探鉆井綜合采錄裝置，其特征是與敏感器件相連接的其對(duì)應(yīng)的輸入模塊插在工業(yè)控制介面(RTU)的插槽中。
全文摘要
一種機(jī)電一體化的石油勘探鉆井綜合采錄裝置是在鉆井裝置所共有的裝置計(jì)算機(jī)、工業(yè)控制界面RTU等設(shè)備基礎(chǔ)上，再配置若干個(gè)不同敏感量的數(shù)據(jù)采集單元和連接電纜等硬件以及專(zhuān)用的實(shí)時(shí)測(cè)試、處理的控制的專(zhuān)用軟件而組成。因此可以省略結(jié)構(gòu)復(fù)雜、零件精密而售價(jià)昂貴，需要專(zhuān)業(yè)人員維護(hù)的綜合錄井儀，大大降低了設(shè)備投資，減少了人工維護(hù)工作量，還使采錄數(shù)據(jù)做到連續(xù)化，自動(dòng)化和智能化。
文檔編號(hào)E21B44/00GK1050247SQ8910701
公開(kāi)日1991年3月27日 申請(qǐng)日期1989年9月14日 優(yōu)先權(quán)日1989年9月14日
發(fā)明者石行, 尤裝 申請(qǐng)人:北京市西城新開(kāi)通用試驗(yàn)廠