專利名稱：一種無線全烴采集系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種錄井采集系統(tǒng)，尤其是涉及一種無線全烴采集系統(tǒng)，是利用
紅外光來分析氣體成分技術(shù)和無線傳輸，實現(xiàn)現(xiàn)場傳感器信號無線傳輸。
技術(shù)背景 石油地質(zhì)勘探錄井技術(shù)是用來發(fā)現(xiàn)、評估油氣藏量的重要手段，主要是通過對鉆井液泥漿中的氣體組分進(jìn)行檢測分析，以此發(fā)現(xiàn)探井地層的油氣顯示。目前對泥漿中的伴隨氣體大多采用色譜分析方法，其流程是通過脫氣器抽取泥漿中的烴類氣體，再通過氫焰離子鑒定器轉(zhuǎn)換為電子信號，經(jīng)計算機(jī)處理，得到全烴等氣體含量參數(shù)。這種結(jié)構(gòu)是目前較為有效的發(fā)現(xiàn)和評價地下油氣層的方法，但這種結(jié)構(gòu)的采集方法需要的輔助設(shè)備較多，結(jié)構(gòu)和技術(shù)復(fù)雜，設(shè)備較為昂貴，由于購買成本及使用成本的限制，不適合于在范圍內(nèi)普及使用，尤其是一般的開發(fā)井及氣井中使用。 另外，對檢測鉆井過程中井深、遲到井深、入口流量、大鉤懸重、鉆時、總烴等基本鉆井地質(zhì)參數(shù)的數(shù)據(jù)采集。由于受到采集的工作面的限制，無法有效的對錄井現(xiàn)場進(jìn)行有效的采集。

發(fā)明內(nèi)容本實用新型所要解決的技術(shù)問題是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中錄井系統(tǒng)中存在的缺陷，而提供一種無線全烴采集系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以節(jié)約成本、拓展錄井現(xiàn)場作業(yè)面、擴(kuò)大錄井現(xiàn)場作業(yè)半徑，減少錄井現(xiàn)場工作人員的工耗，提高現(xiàn)場工作人員工作效率。 為解決上述技術(shù)問題，本實用新型的技術(shù)方案如下一種無線全烴采集系統(tǒng)，包括氣路系統(tǒng)、樣品氣檢測腔室、信號數(shù)據(jù)采集單元及無線節(jié)點系統(tǒng)；所述氣路系統(tǒng)包括脫氣器和樣氣泵；所述信號數(shù)據(jù)采集單元；其特征在于所述信號數(shù)據(jù)采集單元包括紅外全烴探測器、絞車傳感器、懸重傳感器和泵沖傳感器；所述氣路系統(tǒng)中的脫氣器、樣氣泵和紅外全烴探測器依次連接；樣品氣檢測腔室的紅外全烴探測器對樣品氣檢測腔室的氣體進(jìn)行檢測，并把信號數(shù)據(jù)傳輸給采集計算機(jī)；絞車傳感器、懸重傳感器和泵沖傳感器的信號數(shù)據(jù)通過無線節(jié)點系統(tǒng)采集信號并傳輸給采集計算機(jī)。 所述無線節(jié)點系統(tǒng)由多個結(jié)構(gòu)相同的無線節(jié)點和至少一個無線基點組成，所述每個無線節(jié)點包括微處理器模塊和射頻模塊，所述微處理器模塊用來采集各傳感器信號；射頻模塊藕接于微處理器，將無線基點傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包傳輸給微處理模塊，并通過上機(jī)位顯示傳感器的數(shù)據(jù)。 所述無線節(jié)點系統(tǒng)還包括傳感器信號校正模塊，所述傳感器信號校正模塊對模擬信號、絞車信號和泵沖信號進(jìn)行放大、過濾、校正和轉(zhuǎn)換，并把信號提交給微處理器采集。[0008] 所述無線節(jié)點為開關(guān)電源、電池組供電的模式，所述開關(guān)電源和電池組之間為非易失性存儲電路。 本實用新型的有益效果，由于本系統(tǒng)采用了紅外光波烴氣吸收的原理，使用壽命長，整體系統(tǒng)反應(yīng)時間短，檢測分析周期也較短，適合于快速鉆井。與氫火焰離子氣體分析相比，簡化了整體結(jié)構(gòu)、降低了制造成本。另外，采用無線傳感器節(jié)點采集，因無線傳感器的節(jié)點可以很方便的增加和拆除，方便拓展錄井現(xiàn)場作業(yè)面、擴(kuò)大錄井現(xiàn)場作業(yè)半徑，減少錄井現(xiàn)場工作人員的工耗，提高現(xiàn)場工作人員工作效率。 無線傳感器安裝很方便，抗干擾。通過不同的頻段將無線采集板的采集數(shù)據(jù)傳送
到基站。最后通過基站，借助不同的通信網(wǎng)絡(luò)，將采集數(shù)據(jù)傳輸?shù)接脩羰种小?本實用新型能夠?qū)崟r檢測鉆井過程中井深、遲到井深、入口流量、大鉤懸重、鉆時、
總烴等基本鉆井、地質(zhì)參數(shù)，還可監(jiān)視、預(yù)報遇阻、遇卡等工程事故。脫機(jī)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)可完
成地質(zhì)報表及鉆具等數(shù)據(jù)的管理及維護(hù)打印，巖屑錄井圖等圖件制作功能。

圖1為本實用新型全烴系統(tǒng)方框圖； 圖2為本實用新型無線節(jié)點采集系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。
具體實施方式

以下結(jié)合附圖，對本實用新型進(jìn)行具體說明本實用新型一種無線全烴采集系統(tǒng)，包括氣路系統(tǒng)、樣品氣檢測腔室、信號數(shù)據(jù)采集單元及無線節(jié)點系統(tǒng)；所述氣路系統(tǒng)包括脫氣器和樣氣泵。樣品氣檢測腔室一邊接收被測樣品氣，一邊放空氣體。所述信號數(shù)據(jù)采集單元包括紅外全烴探測器、絞車傳感器、懸重傳感器和泵沖傳感器。所述氣路系統(tǒng)中的脫氣器、樣氣泵和紅外全烴探測器依次連接。紅外全烴探測器對樣品氣檢測腔室內(nèi)的氣體進(jìn)行檢測，并把氣體檢測數(shù)據(jù)傳輸給采集計算機(jī)。絞車傳感器、懸重傳感器和泵沖傳感器的信號數(shù)據(jù)通過無線節(jié)點系統(tǒng)采集并傳輸給采集計算機(jī)。 上述無線節(jié)點系統(tǒng)由多個結(jié)構(gòu)相同的無線節(jié)點和至少一個無線基點組成，所述每個無線節(jié)點包括微處理器模塊和射頻模塊，所述微處理器模塊用來采集各傳感器信號；射頻模塊藕接于微處理器，將無線基點傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包傳輸給微處理模塊，并通過上機(jī)位顯示傳感器的數(shù)據(jù)。 所述射頻模塊用于偵聽基點傳輸過來的數(shù)據(jù)包，并將數(shù)據(jù)包傳輸給微處理器。可以選用了功耗低，支持高速跳頻，體積小，外圍器件少，配置簡單，且工作于2. 4G 2. 5GHzISM頻段芯片。在射頻信號輸出部分，根據(jù)發(fā)送功率設(shè)置濾波網(wǎng)絡(luò)，以實現(xiàn)阻抗匹配，使到達(dá)天線的信號最強(qiáng)。為了防止高頻信號泄漏，選用Q值較小的器件。 上位機(jī)程序是用來監(jiān)控和協(xié)調(diào)各個無線節(jié)點采集工作，并實時顯示各節(jié)點傳感器的數(shù)據(jù)。用VC++6. 0制作了用戶操作界面，內(nèi)部通過軟件把USB協(xié)議轉(zhuǎn)換成RS232協(xié)議，通訊協(xié)議是開始標(biāo)志符+協(xié)議長度+硬件地址+命令字+數(shù)據(jù)+效驗碼。系統(tǒng)是采用輪詢的工作方式，在同一時刻無線基點向某個無線節(jié)點發(fā)送提取數(shù)據(jù)請求，無線節(jié)點根據(jù)請求采集數(shù)據(jù)，發(fā)給無線基點，然后再向下一個無線節(jié)點發(fā)送請求。倘若在此過程中超時，系統(tǒng)也會再向下一個無線節(jié)點發(fā)送請求 上述無線節(jié)點系統(tǒng)還包括傳感器信號校正模塊，該傳感器信號校正模塊對模擬信號、絞車信號和泵沖信號進(jìn)行放大、過濾、校正和轉(zhuǎn)換，并把信號提交給微處理器采集。[0019] 所述節(jié)點采用開關(guān)電源、電池組供電的模式。開關(guān)電源和電池組之間為非易失性存儲電路。 本實用新型的工作原理被測樣品氣脫氣器和樣品泵進(jìn)入樣品氣檢測腔室，此時紅外光波被樣品氣中的某一類烴氣吸收去一部分，紅外光波的強(qiáng)度會明顯減弱，從而測得該烴氣體濃度的大小。 絞車傳感器，主要功能是測量井深數(shù)據(jù)。泵沖傳感器，主要功能是測量泵沖次數(shù)，判斷鉆井狀態(tài)。懸重傳感器，主要功能是測量鉆井大鉤懸重。在隨鉆進(jìn)行氣測工作的同時，由以上的傳感器共同完成鉆井?dāng)?shù)據(jù)的采集。上述鉆井在線氣測和鉆井?dāng)?shù)據(jù)實測，二者同時進(jìn)行，從而實現(xiàn)鉆井氣錄井整體系統(tǒng)工作。
權(quán)利要求一種無線全烴采集系統(tǒng)，包括氣路系統(tǒng)、樣品氣檢測腔室、信號數(shù)據(jù)采集單元及無線節(jié)點系統(tǒng)；所述氣路系統(tǒng)包括脫氣器和樣氣泵；所述信號數(shù)據(jù)采集單元；其特征在于所述信號數(shù)據(jù)采集單元包括紅外全烴探測器、絞車傳感器、懸重傳感器和泵沖傳感器；所述氣路系統(tǒng)中的脫氣器、樣氣泵和紅外全烴探測器依次連接；樣品氣檢測腔室的紅外全烴探測器對樣品氣檢測腔室的氣體進(jìn)行檢測，并把信號數(shù)據(jù)傳輸給采集計算機(jī)；絞車傳感器、懸重傳感器和泵沖傳感器的信號數(shù)據(jù)通過無線節(jié)點系統(tǒng)采集信號并傳輸給采集計算機(jī)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無線全烴采集系統(tǒng)，其特征在于所述無線節(jié)點系統(tǒng)由多個結(jié)構(gòu)相同的無線節(jié)點和至少一個無線基點組成，所述每個無線節(jié)點包括微處理器模塊和射頻模塊，所述微處理器模塊用來采集各傳感器信號；射頻模塊藕接于微處理器，將無線基點傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包傳輸給微處理模塊，并通過上機(jī)位顯示傳感器的數(shù)據(jù)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種無線全烴采集系統(tǒng)，其特征在于所述無線節(jié)點系統(tǒng)還包括傳感器信號校正模塊，所述傳感器信號校正模塊對模擬信號、絞車信號和泵沖信號進(jìn)行放大、過濾、校正和轉(zhuǎn)換，并把信號提交給微處理器采集。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的一種無線全烴采集系統(tǒng)，其特征在于還包括無線節(jié)點為開關(guān)電源、電池組供電的模式，所述開關(guān)電源和電池組之間為非易失性存儲電路。
專利摘要本實用新型涉及一種無線全烴采集系統(tǒng)，是對石油地質(zhì)勘探中氣體和鉆井?dāng)?shù)據(jù)進(jìn)行采集。其結(jié)構(gòu)包括氣路系統(tǒng)、樣品氣檢測腔室及信號數(shù)據(jù)采集單元；信號數(shù)據(jù)采集單元包括紅外全烴探測器、絞車傳感器、懸重傳感器和泵沖傳感器；脫氣器、樣氣泵和紅外全烴探測器依次連接；紅外全烴探測器對樣品氣檢測腔室的氣體進(jìn)行檢測；絞車傳感器、懸重傳感器和泵沖傳感器的信號數(shù)據(jù)通過無線節(jié)點系統(tǒng)采集并傳輸給采集計算機(jī)。由于采用紅外光波烴氣吸收的原理，使用壽命長，整體系統(tǒng)反應(yīng)時間短，適合于快速鉆井。另外，采用無線傳感器節(jié)點采集，對無線傳感器節(jié)點很方便增加和拆除，方便拓展錄井現(xiàn)場作業(yè)面、擴(kuò)大錄井現(xiàn)場作業(yè)半徑，提高現(xiàn)場工作人員工作效率。
文檔編號E21B49/00GK201546717SQ200920212399
公開日2010年8月11日 申請日期2009年11月13日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月13日
發(fā)明者趙璉璉 申請人:上海歐申科技有限公司;上海歐申儀器儀表科技有限公司