[發明專利]一種由壬式壓力傳感器高頻采樣裝置

在審

• 申請號: 201911055908.1
• 申請日: 2019-10-31
• 公開（公告）號: CN110793712A
• 公開（公告）日: 2020-02-14
• 發明（設計）人: 鐘新榮;柴龍;蘭建平;許金正;楊德勇;車昊陽;葉賽;李婧;郭艷萍;陳浩;舒剛;劉廣春;鄭松柏
• 申請（專利權）人: 中國石油集團川慶鉆探工程有限公司長慶井下技術作業公司;中國石油集團川慶鉆探工程有限公司
• 主分類號: G01L19/00
• 分類號: G01L19/00;G05B19/042
• 代理公司: 61108 西安吉盛專利代理有限責任公司
• 代理人: 高云

本發明屬于油、氣井壓裂施工數據實時監控技術領域，具體提供了由壬式壓力傳感器高頻采樣裝置，包括由壬式壓力傳感器、電阻、選擇器、增益放大器、濾波電路、模數轉換器、處理器、以太網接口、POE交換機和上位機電腦，由壬式壓力傳感器、電阻、多路選擇器、增益放大器、濾波電路、模數轉換器、處理器、以太網接口、POE交換機和上位機電腦依次電連接，POE交換機分別電連接多路選擇器、增益放大器、濾波電路、模數轉換器和處理器，解決了現有數據采集系統對于施工過程中重要壓力變化點很難在曲線上直接讀取出，對壓裂施工后的效果評價造成較大影響問題；本發明可對重要壓力變化點實施精確記錄，提高壓后效果評價的準確性以及提升壓力施工精細化水平。

技術領域

本發明屬于油、氣井壓裂施工數據實時監控技術領域，具體涉及一種由壬式壓力傳感器高頻采樣裝置。

背景技術

近年來，壓裂施工已經成為油、氣井增產的主要手段，而儀器儀表作為壓裂施工的眼睛，是壓裂施工數據監控的基礎。施工壓力是壓裂施工過程中的重要技術指標，直接影響到壓裂施工的成敗及壓后的效果評價，目前，主要采用防爆由壬式壓力傳感器對施工壓力進行采集，數據采集系統對施工壓力的采集速率為1點/s，基本滿足施工要求，但對于施工過程中重要壓力變化點如破裂壓力、停泵壓力、地層閉合壓力等則很難在曲線上直接讀取出，對壓裂施工后的效果評價造成了較大的影響

為了解決上述問題，我們設計開發了一套針對由壬式壓力傳感器的高頻采樣裝置系統，將壓力傳感器的信號通過高靈敏度電阻后，進行信號放大、濾波、模數轉換后輸出至高速ARM處理器，采用專用的上位機采集軟件實現壓力傳感器信號的高速采集，實現900點/s的壓力采用速率，有助于對重要壓力變化點的精確記錄，提高壓后效果評價的準確性，提升壓力施工精細化水平。

發明內容

本發明提供的由壬式壓力傳感器高頻采樣裝置目的一是克服現有技術中數據采集系統對施工壓力1點/s的采集速率雖然基本滿足施工要求，但對于施工過程中重要壓力變化點如破裂壓力、停泵壓力、地層閉合壓力等則很難在曲線上直接讀取出，對壓裂施工后的效果評價造成了較大的影響問題；目的二是克服現有技術中無法對重要壓力變化點實施精確記錄，無法提高壓后效果評價的準確性以及無法提升壓力施工精細化水平的問題。

為此，本發明提供了一種由壬式壓力傳感器高頻采樣裝置，包括由壬式壓力傳感器、電阻、選擇器、增益放大器、濾波電路、模數轉換器、處理器、以太網接口、POE交換機和上位機電腦，由壬式壓力傳感器的輸出端依次電連接電阻和選擇器的輸入端、選擇器的輸出端電連接增益放大器的輸入端，增益放大器的輸出端電連接濾波電路的輸入端，濾波電路的輸出端依次電連接模數轉換器和處理器的輸入端、處理器的輸出端依次電連接以太網接口和POE交換機的輸入端，POE交換機的輸出端電連接上位機電腦，POE交換機的電源端分別電連接由壬式壓力傳感器的電源端、選擇器的電源端、增益放大器的電源端、濾波電路的電源端和處理器的電源端。

還包括看門狗和閃存，看門狗和閃存均連接處理器。

所述電阻為高靈敏度電阻，電阻的靈敏度為1/20000以下。

所述由壬式壓力傳感器、電阻、多路選擇器、增益放大器、濾波電路、模數轉換器、處理器均采用防爆設計。

所述電阻、多路選擇器、增益放大器、濾波電路、模數轉換器、處理器、以太網接口、POE交換機、看門狗和閃存均采用連接盒進行封裝。

所述選擇器為多路選擇器。

所述濾波電路為抗混疊濾波電路。

所述以太網接口為RJ-45以太網接口。

所述增益放大器為可編程增益放大器。

本發明的有益效果：