[實用新型]一種石油鉆井便攜式硫化氫無線傳感裝置

有效

• 申請號: 201320544291.1
• 申請日: 2013-09-03
• 公開（公告）號: CN203452774U
• 公開（公告）日: 2014-02-26
• 發明（設計）人: 甄建;宋長虹;劉永泉;袁保清;沈尚春
• 申請（專利權）人: 中國石油集團渤海鉆探工程有限公司
• 主分類號: E21B47/12
• 分類號: E21B47/12;H02M3/00;G08C17/02
• 代理公司: 天津才智專利商標代理有限公司 12108
• 代理人: 龐學欣

技術領域

本實用新型屬于石油鉆井氣體檢測技術領域，特別是涉及一種石油鉆井便攜式硫化氫無線傳感裝置。

背景技術

石油工程錄井技術是油氣勘探開發活動中最基本的技術，是發現油氣藏、評價油氣藏最及時、最直接的手段，具有獲取地下信息及時、多樣、分析解釋快捷的特點。目前，石油工程錄井技術中通常利用硫化氫傳感器測量井場空氣中的硫化氫濃度，探測采集后的電信號采用線纜有線傳輸，由于在鉆井作業中，操作人員多、采用的機械裝置也較多，存在著易碰損線纜，造成采集信號中斷的缺陷，易造成鉆井勘測的重大損失。同時，由于采集的探頭多，信號傳輸線纜不易布線施工，更不宜于移動。現有技術的改進方式是采用24V電池電源供電，無線傳輸數據。這種傳輸方式雖然在一定程度上解決了有線傳輸的弊端，但是還存在著如下缺陷：24V電源電池重約十幾公斤，這就增加了對不同種類的、眾多的感應探頭在攜帶、安裝作業時的負擔。

發明內容

為了解決上述問題，本實用新型的目的在于提供一種石油鉆井便攜式硫化氫無線傳感裝置。

為了達到上述目的，本實用新型提供的石油鉆井便攜式硫化氫無線傳感裝置包括硫化氫氣體傳感器、模擬電路、AD轉換電路、控制器、射頻通信電路、升壓電路和蓄電池；其中：硫化氫氣體傳感器為安裝在鉆井現場的硫化氫氣體采集探頭，用于測量井場空氣中的硫化氫氣體濃度，其與模擬電路相連接；

模擬電路為模擬放大器和濾波電路，其與AD轉換電路相連接，用于將硫化氫氣體傳感器輸出的4-20mA電流信號轉換成0-5V模擬電壓信號，并通過濾波電路對模擬電壓信號進行整形濾波，然后將模擬電壓信號傳送給AD轉換電路；

AD轉換電路為模數轉換器電路，其與控制器相連接，用于將輸入的模擬電壓信號轉換成數字信號，并將數字信息傳送給控制器；

控制器為微控制器芯片，其與射頻通信電路相連接，用于通過AD轉換電路采集硫化氫氣體傳感器所檢測到的井場空氣中的硫化氫氣體濃度信息，并通過射頻通信電路將采集的信息發送給上位控制系統；

射頻通信電路為射頻無線收發電路，用于提供控制器與上位控制系統的無線數據連接；

升壓電路為升壓型直流電壓轉換器，其與硫化氫氣體傳感器、模擬電路、AD轉換電路、控制器和射頻通信電路相連接，用于為整個裝置提供工作電源；

蓄電池由直流可充電電池組成，其與升壓電路相連接。

所述的模擬電路的模擬放大器采用MCP601運算放大器。

所述的AD轉換電路采用mcp3201AD轉換芯片。

所述的控制器采用pic16F916單片機。

所述的射頻通信電路主要由CC1100射頻芯片構成。

所述的升壓電路由TPS61170升壓芯片及外圍電路構成。

所述的蓄電池為可充電6V鋰電池。

本實用新型提供的石油鉆井硫化氫氣體便攜式無線傳感裝置的有益效果是直接采用質量輕的6V電池組通過升壓模塊升到要求電壓后供電，這就大大減輕了石油錄井工程作業中對不同種類的、眾多的感應探頭在攜帶、安裝作業時的負擔。經試驗，6V電池組僅重約3公斤，能完全滿足探頭的電力需求，大大方便了安裝作業，是對現有技術的較大改進。

附圖說明

圖1為本實用新型提供的石油鉆井便攜式硫化氫無線傳感裝置組成示意圖。

圖2—圖4為本實用新型提供的石油鉆井便攜式硫化氫無線傳感裝置中主要部分電路原理圖。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施例對本實用新型提供的石油鉆井便攜式硫化氫無線傳感裝置進行詳細說明。

如圖1所示，本實用新型提供的石油鉆井便攜式硫化氫無線傳感裝置包括：硫化氫氣體傳感器1、模擬電路2、AD轉換電路3、控制器4、射頻通信電路5、升壓電路6和蓄電池7；其中：硫化氫氣體傳感器1為安裝在鉆井現場的硫化氫氣體采集探頭，用于測量井場空氣中的硫化氫氣體濃度，其與模擬電路2相連接；

模擬電路2為模擬放大器和濾波電路，其與AD轉換電路3相連接，用于將硫化氫氣體傳感器1輸出的4-20mA電流信號轉換成0-5V模擬電壓信號，并通過濾波電路對模擬電壓信號進行整形濾波，然后將模擬電壓信號傳送給AD轉換電路3；

AD轉換電路3為模數轉換器電路，其與控制器4相連接，用于將輸入的模擬電壓信號轉換成數字信號，并將數字信息傳送給控制器4；