專利名稱：機電一體化石油勘探鉆井綜合采錄裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種機電一體化的石油勘探鉆井綜合采錄裝置設備，屬于現(xiàn)代測試技術領域。
在石油勘探鉆井過程中，必須隨時對鉆井、鉆機和地質(zhì)構造等相關的各項參數(shù)不斷進行采集、記錄和分析，作為油田開采、規(guī)劃和均衡生產(chǎn)的技術依據(jù)?，F(xiàn)在油田配備的綜合錄井儀設備結構復雜、造價昂貴;內(nèi)部裝配有各種參數(shù)誤差調(diào)整補償和自動控制、傳輸、記錄的電子線路，使儀器的成本提高，售價達幾十萬美元。另外，綜合錄井儀的調(diào)整及維護的工作量大，技術要求高，需由專業(yè)技術人員到現(xiàn)場配合鉆井隊開展工作，這樣就難于在現(xiàn)場得到普及使用。
本發(fā)明的目的是提供一種能克服上述缺點的機電一體化的石油勘探鉆井綜合采錄裝置設備。
本發(fā)明是包括有裝置計算機、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)采集單元群和相應的傳輸連接裝置構成硬件設備裝置和在裝置計算機的內(nèi)存中存儲的綜合調(diào)整、補償和記錄各種測試數(shù)據(jù)和實時控制的程序和數(shù)據(jù)所形成的軟件兩部分。


圖1就是本發(fā)明的硬件結構裝置設備的配置圖。圖中1是裝置計算機，通過串行通訊接口與多個工業(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)測的各個恰當?shù)奈恢蒙?，?shù)據(jù)采集單元群的相對應的輸入模塊則就近插在勘探鉆井的附近安置的一個工業(yè)控制界面(RTU)2里的插槽中。4是傳輸電纜及連接裝置。計算機1配置有自己的顯示器CRT、控制鍵盤KEY和打印設備PRT。
隨著科學技術的發(fā)展，新技術革命將把人類社會從工業(yè)化推進到信息化，現(xiàn)在常規(guī)的各種機械和工業(yè)裝置都將鏈入以微計算機為基礎的信息裝置中去，向自動化、智能化發(fā)展。七十所代中期提出的“機電一體化”思想已經(jīng)被普遍認可并開始具備實施的可能和條件。不久，計算機就要安裝到石油勘探鉆井的現(xiàn)場作業(yè)區(qū)域，鉆井設備實現(xiàn)機電一體化將成為技術進步的必然趨勢。本發(fā)明的硬件設備就會取代綜合錄井儀而成為整套鉆井機電裝備的有機組成部分，而其中的工業(yè)控制界面(RTU)和裝置計算機是整個鉆井裝置所共享的，本發(fā)明的關鍵是配套設置安裝在需要監(jiān)測的各個恰當位置上的各種機電一體化的敏感器件的數(shù)據(jù)采集單元群作為裝置計算機的外圍輸入裝置以及開發(fā)相應配套的各種調(diào)整、補償和記錄參數(shù)的應用軟件包與綜合均衡的程序和數(shù)據(jù)。
本發(fā)明中的裝置計算機和分布式就地工業(yè)控制界面(RTU)都是在市場上可以隨意選購的標準化的通用商品。其中各個工業(yè)控制界面被就近安置在勘探鉆井的附近，且其基本結構都是相同的在每一個RTU中有多個插槽，這里可以插數(shù)/模轉換適配模塊，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應的輸入模塊，用于把多種參數(shù)傳感量的輸入信號轉換成裝置計算機能夠接收處理的輸入信息，并在計算機需要時，按照標準的RS422通訊制式，通過兩者的串行通訊接口向計算機輸出。數(shù)據(jù)采集單元包括有壓力采集單元、強度采集單元、紅外成分分析采集單元、磁敏(或光敏)物位采集單元等等，由它們分別對泥漿泵的輸出壓力、立管的壓力和懸重，泥漿進出口的比重，泥漿的溫度、各個機械運轉部件的轉速，大鉤的空間位置泥漿攜出段體的組分分析及測試數(shù)據(jù)等等進行實時敏感采集和傳送到計算機進行綜合處理(個別項目需輔以少量手工操作)，再分析推導出泥漿的流量、鉆井的進尺和地質(zhì)地層構造數(shù)據(jù)等技術指標，甚至還可以對這些技術經(jīng)濟指標進行評價、建議和預測。同時，這些數(shù)據(jù)除可在顯示屏顯示或由打印機輸出硬拷貝外，還被貯存在錄井數(shù)據(jù)庫中，供以后查閱檢索。所有這些工作，主要是由計算速度快、內(nèi)存容量大、軟件功能強的計算機來完成，并且具備連續(xù)化、自動化和智能化的特征，使綜合采錄裝置設備成為整個鉆井裝置里參與實時自動控制的一個有機組成。而整套裝置設備的電路設計結構顯著筒化，不僅降低了造價，減少了人工調(diào)整和維護的工作難度和強度，不需要專業(yè)隊伍來管理使用。每個RTU可以與數(shù)個至十幾個敏感采集數(shù)據(jù)單元相連，而它與計算機的通訊聯(lián)系只須一個串行電纜相連，不必為每一個敏感測量元配置一條數(shù)據(jù)傳輸線路，使鉆井現(xiàn)場避免纜線縱橫如麻，難以管理維護的弊病。RTU還與執(zhí)行其他測量和控制任務的器械設備相連，一起完成機電一體化的監(jiān)控任務。
權利要求
1.一種機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算機、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、相應的傳輸連接裝置構成硬件裝置設備其中裝置計算機通過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)采集單元則裝于需要監(jiān)測的位置。
2.如權利要求1所述的石油勘探鉆井綜合采錄裝置，其特征是裝置計算機的內(nèi)存中存儲有綜合調(diào)整、補償和記錄各項測試和實時控制的程序和數(shù)據(jù)。
3.如權利要求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應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算機、工業(yè)控制界面RTU等設備基礎上，再配置若干個不同敏感量的數(shù)據(jù)采集單元和連接電纜等硬件以及專用的實時測試、處理的控制的專用軟件而組成。因此可以省略結構復雜、零件精密而售價昂貴，需要專業(yè)人員維護的綜合錄井儀，大大降低了設備投資，減少了人工維護工作量，還使采錄數(shù)據(jù)做到連續(xù)化，自動化和智能化。
文檔編號E21B44/00GK1050247SQ8910701
公開日1991年3月27日 申請日期1989年9月14日 優(yōu)先權日1989年9月14日
發(fā)明者石行, 尤裝 申請人:北京市西城新開通用試驗廠