[其他]一種鉆井壓力測定儀

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 85202621
• 申請日: 1985-06-27
• 公開（公告）號: CN85202621U
• 公開（公告）日: 1986-12-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 關(guān)士杰
• 申請（專利權(quán)）人: 冶金工業(yè)部中南冶金地質(zhì)勘探公司六零七隊
• 主分類號: E21B47/06
• 分類號: E21B47/06
• 代理公司: 湖北省專利事務(wù)所
• 代理人: 黃瑞棠

本實用新型屬鉆探施工方面力測量技術(shù)。

已知目前在全國鉆探施工中，全部使用的是彈簧式壓力計，或者是油壓表，雖然也能粗略地反映井內(nèi)壓力變化情況，但是不能滿足鉆探新工藝的要求，其主要原因是：

1.儀表指針擺動幅度大（大于±100kg），讀不出準(zhǔn)確的數(shù)值來；

2.不能判斷或指示內(nèi)管到位和層位變化情況；

3.不能直觀反映出加壓、減壓數(shù)值；

4.不能測定動態(tài)壓力變化及沖洗液浮力、摩擦阻力等；

5.體積大，不便安裝，并受安裝位置限制；

6.彈性容易疲勞失效。

研制本實用新型的目的，旨在克服上述儀器的缺點，解決各種鉆探施工中多年來無法解決的生產(chǎn)技術(shù)難題，改觀鉆探施工的落后局面。

本實用新型系采用半導(dǎo)體傳感器為探頭，由運算放大器、給定電路，積分電路，開關(guān)電路以及數(shù)字電路等構(gòu)成的一種測量儀表。本實用新型的基本思路是，排除鉆井內(nèi)動態(tài)或靜態(tài)的沖洗液浮力、摩擦阻力等非測量參量的影響，測定鉆井內(nèi)實際軸向壓力及其與壓

力相關(guān)的鉆井參數(shù)。

本實用新型的工作原理如下：當(dāng)傳感器受力作用時產(chǎn)生變形（主要是伸長），將其機械物理變化量轉(zhuǎn)換成電變化量，通過信號傳輸電纜送入測量儀表的輸入端，由功能鍵控制，進(jìn)行各種功能所需數(shù)值的加、減法運算和放大，顯示被測變量值及運算結(jié)果。

傳感器由本體、安全罩及連接螺栓三個部件構(gòu)成。在本體上粘貼四個應(yīng)變片（硅片）作為橋臂電阻，組成平衡橋。其平衡條件為：

R₁×R₃＝R₂×R₄

當(dāng)傳感器受力作用發(fā)生變形后，粘貼在本體上的硅片產(chǎn)生相應(yīng)變形，其阻值產(chǎn)生相應(yīng)的變化，從而失去了平衡條件，即：

R₁×R₃≠R₂×R₄

此時橋心輸出電壓信號，送至二次儀表中運算及測量顯示。

本儀器使用的是高阻抗壓力傳感器，以適應(yīng)鉆探施工的需要，其優(yōu)點是：

①????有利于信號遠(yuǎn)距離傳輸；

②????輸出信號強，便于測量和排除雜波干擾；

③????工作電流小，降低功耗，可維持長時間工作，適合野外山區(qū)使用。

二次儀表由功能控制電路選擇并控制三個低功耗運算放大器組成的雙端加、減法器，經(jīng)放大、量程選擇，再通過模數(shù)轉(zhuǎn)換后將數(shù)

字信號送入數(shù)字電路區(qū)動液晶顯示器顯示其結(jié)果。

在鉆探施工中，各種巖石所需施加壓力是不相同的，必須隨著巖石種類的改變而改變。本實用新型通過標(biāo)準(zhǔn)電壓，給定電路，粗、細(xì)旋紐調(diào)節(jié)，隨時校正所需壓力值，并儲存在儀器中，使與測量信號進(jìn)行比較和運算，顯示其差值。

在鉆探施工中，由于各種因素的干擾，使各種力變化的信號都交織在一起，所以必須鑒別檢測有用的測量信號。根據(jù)實際測量分析，在鉆探施工過程中，壓力信號持續(xù)時間最長，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于0.6秒，而其它各種非測量信號的持續(xù)時間均小于0.5－0.6秒。本實用新型采用積分電路來抑制各種雜波信號，選取測量信號。

在金剛石鉆進(jìn)繩索取芯過程中，指示內(nèi)管到位是生產(chǎn)中的關(guān)鍵，由于內(nèi)管到位與井底相碰有一沖擊波，本實用新型通過脈沖電路、獲取這沖擊波的瞬間變化值，經(jīng)過放大，再由開關(guān)電路區(qū)動蜂鳴器發(fā)出音響，井示操作者。

本實用新型用途如下：

1.稱重

功能鍵置于稱重位置，鉆具提離井底，此時儀器顯示鉆具全重。此數(shù)值為相對值，是測量其它數(shù)值的基礎(chǔ)量，即：

鉆具全重相對值＝鉆具實際重量－沖洗液浮力－摩擦阻力

當(dāng)鉆具放到井底或者在實鉆時，鉆具全重的相對值即為井內(nèi)軸

心壓力。

2.加壓鉆進(jìn)和減壓鉆進(jìn)

當(dāng)鉆具全重相對值小于鉆探技術(shù)規(guī)范中規(guī)定的軸心壓力時，則需進(jìn)行加壓鉆進(jìn)；反之，則需進(jìn)行減壓鉆進(jìn)。

加壓值＝軸心壓力標(biāo)準(zhǔn)值－鉆具全重相對值

減壓值＝鉆具全重相對值－軸心壓力標(biāo)準(zhǔn)值

通過加、減壓測定，可以隨時校正井內(nèi)壓力，保持經(jīng)常處在最佳壓力下進(jìn)行鉆進(jìn)，從而提高生產(chǎn)效率。這一功能對人造金剛石鉆探新工藝尤為重要。

3.處理井內(nèi)鉆桿折斷事故

按稱重方法進(jìn)行。首先測量出鉆桿折斷后的相對重量，即事故稱重相對值，則：

脫落鉆桿重量相對值＝鉆具全重相對值－事故稱重相對值

脫落鉆桿實際重量＝脫落鉆桿重量

相對值×比值

比值＝ (鉆具全重的實際數(shù)值)/(鉆具全重的相對值) ×100％