[實用新型]石油鉆井井深測量系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201420592258.0
• 申請日: 2014-10-14
• 公開（公告）號: CN204175287U
• 公開（公告）日: 2015-02-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 沈雪松;舒坦;黃仁亮
• 申請（專利權(quán)）人: 四川航天電液控制有限公司
• 主分類號: E21B47/04
• 分類號: E21B47/04
• 代理公司: 成都金英專利代理事務(wù)所(普通合伙) 51218
• 代理人: 袁英

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及一種石油鉆井井深測量系統(tǒng)。

背景技術(shù)

在以往的石油鉆井過程中，井深測量通常采用絞車傳感器計量圈數(shù)與懸重結(jié)合計算的方式，其實質(zhì)是通過絞車圈數(shù)值乘以絞車鋼繩繞盤直徑得到鋼繩卷出或卷入長度，進而得到鉆桿下降或上升距離，和大鉤懸重變化配合計算，得出鉆頭起下鉆移動數(shù)值，進而得到鉆頭位置和井深數(shù)值。測井中為了準確獲得各地層參數(shù)必須保證測量參數(shù)與地層深度值的準確對應，因此，采用了預先測量鉆桿長度的方法；具體為先測出每根鉆桿長度并編號，下儀器時根據(jù)所下鉆桿編號進行長度累加得到準確的井深值，單根鉆桿下鉆過程中的實時下移距離（井深變化）還是由絞車傳感器獲得。

上述兩種井深測量方法中第一種測量所得出的數(shù)值不準確，它由多種因素造成，首先是絞車絞盤各層鋼繩旋繞直徑不一樣，用直徑計算長度的方式不準確，每次加入鉆桿計量井深值都會有一定誤差；再次司鉆在鉆進或起下鉆過程中絞車操作方式多樣，懸重值由于鉆桿與井壁摩擦或鉆頭卡阻等也會變化，因此實際過程中會產(chǎn)生與程序設(shè)計井深計量方式不一樣的情況，帶來井深計量誤差；這些誤差逐漸累積，鉆進越深誤差值越大，到最后測量值與真實值偏離較大而失去意義。第二種測量方式由于得每根鉆桿測量長度，在鉆井過程中采用比較繁瑣，增加鉆井工作量；另外現(xiàn)場條件有限，鉆桿編號不易分辨，每次需手動輸入鉆桿編號，增加操作工序。

實用新型內(nèi)容

本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種石油鉆井井深測量系統(tǒng)，該系統(tǒng)有多個傳感器配合吃用，測量精度高，各傳感器的數(shù)據(jù)匯總到現(xiàn)場控制器，再傳送到監(jiān)視操作終端，簡化了布線，節(jié)約了成本，整個測量系統(tǒng)測量過程簡單，不需要繁瑣的人工操作。

本實用新型的目的是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的：石油鉆井井深測量系統(tǒng)，它包括絞車傳感器、壓力傳感器、懸重傳感器、激光測距儀、現(xiàn)場控制器和監(jiān)視操作終端組成，所述的絞車傳感器通過轉(zhuǎn)軸固定在絞車滾筒軸上，所述的壓力傳感器有兩個，分別設(shè)置在液壓大鉗馬達油路的上扣旋向進油端與卸扣旋向進油端；所述的懸重傳感器設(shè)置在井架下方死繩固定器上，所述的激光測距儀固定在大鉤上，所述的絞車傳感器、壓力傳感器和懸重傳感器通過電纜與現(xiàn)場控制器連接，所述的激光測距儀與現(xiàn)場控制器連接；現(xiàn)場控制器與監(jiān)視操作終端連接。

所述的激光測距儀與現(xiàn)場控制器通過供電及通訊同軸電纜連接，現(xiàn)場控制器與監(jiān)視操作終端通過同軸電纜連接。

所述的絞車傳感器為一個旋轉(zhuǎn)編碼器。

本實用新型的有益效果是：本實用新型提供一種石油鉆井井深測量系統(tǒng)，該系統(tǒng)有多個傳感器配合吃用，測量精度高，各傳感器的數(shù)據(jù)匯總到現(xiàn)場控制器，再傳送到監(jiān)視操作終端，簡化了布線，節(jié)約了成本，整個測量系統(tǒng)測量過程簡單，不需要繁瑣的人工操作。?

附圖說明

圖1為鉆井井深測量系統(tǒng)現(xiàn)場安裝結(jié)構(gòu)框圖；

圖中，1-激光測距儀，2-壓力傳感器，3-液壓大鉗，4-懸重傳感器，5-絞車傳感器，6-絞車，7-現(xiàn)場控制器，8-大鉤，9-井架。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖進一步詳細描述本實用新型的技術(shù)方案，但本實用新型的保護范圍不局限于以下所述。

如圖1所示，石油鉆井井深測量系統(tǒng)，它包括絞車傳感器5、壓力傳感器2、懸重傳感器4、激光測距儀1、現(xiàn)場控制器7和監(jiān)視操作終端組成，所述的絞車傳感器5通過轉(zhuǎn)軸固定在絞車6滾筒軸上，所述的壓力傳感器2有兩個，分別設(shè)置在液壓大鉗3馬達油路的上扣旋向進油端與卸扣旋向進油端；所述的懸重傳感器4設(shè)置在井架9下方死繩固定器上，所述的激光測距儀1固定在大鉤8上，所述的絞車傳感器5、壓力傳感器2和懸重傳感器4通過電纜與現(xiàn)場控制器7連接，所述的激光測距儀1與現(xiàn)場控制器7連接；現(xiàn)場控制器7與監(jiān)視操作終端連接。

所述的激光測距儀1與現(xiàn)場控制器7通過供電及通訊同軸電纜連接，現(xiàn)場控制器7與監(jiān)視操作終端通過同軸電纜連接。

所述的絞車傳感器5為一個旋轉(zhuǎn)編碼器。

系統(tǒng)初裝調(diào)試時激光測距儀固定于大鉤上，大鉤在絞車控制下上下移動，現(xiàn)場控制器實時記錄激光測距儀位移值和絞車圈數(shù)值，形成各圈數(shù)點值和位移值的一一對應關(guān)系，并計入程序，大鉤在井架調(diào)試完成后拆除激光測距儀，正常鉆井時根據(jù)絞車圈數(shù)點值程序自動讀出大鉤高度值；鉆進時液壓大鉗壓力傳感器給出上扣壓力信號，懸重傳感器給出相應的懸重值變化，控制器程序判斷是鉆桿加入，大鉤高度變化值累計，得到井深及鉆頭位置值；同理，在起下鉆作業(yè)過程中同樣可得到鉆頭實時位置值，井深數(shù)據(jù)不變。系統(tǒng)由于采用了圈數(shù)點值與激光測距值對應的方式，圈數(shù)點值細分到小數(shù)后一位，記錄分度較細；激光測距儀測距精確，所記錄值準確；系統(tǒng)沒有鋼繩旋繞直徑變化形成的誤差及累計效應。