文档介绍：美国马丁钻井仪表硬件原理、参数配置及软件应用
-------测井仪器厂陈晓东边艳辉李涛
:文章介绍了美国马丁仪表在钻井现场的实际应用,对硬件原理、参数配置及软件应用作了详尽论述,并对关键性的重点技术问题,作了针对性的介绍。
关键词: 马丁钻井仪表硬件原理参数配置软件应用
1 引言
钻井是勘探开发的手段,钻井仪器仪表是钻井工程的眼睛,其发展与钻井工艺相适应。钻井仪器仪表的正确使用,是保证安全、优质、快速、高效钻井的重要手段。
国外有很多公司进行钻井仪表的研究和制造,如美国的M/D
Totco(马丁戴克)公司、Petron(派创)公司、AOI公司;英国的RIGSERVE(瑞设)公司、EFI公司;加拿大的DATALOG公司;意大利的AGIP(阿吉普)公司。其中,马丁戴克钻井仪表代表了当前钻井仪表的先进程度,属世界第一品牌,广泛应用于钻井行业,系统主要由传感器、数据采集处理箱(DAQ) 、RIGSENSE服务器、NTTRACER触摸式计算机组成。系统图如下:
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采用全球知名品牌工业传感器,保证采集参数准确可靠。
:(包括大钩悬重、立管压力、转盘扭矩、吊钳扭矩、套管压力)采用英国DURCK高精度本安型PTX600系列压力变送器。
:(包括泵冲速、转盘转速)采用德国P+F本安故障安全型电磁感应传感器。
:井深传感器采用美国BEI本安防爆增量型光电编码器,500脉冲/圈。
:采用德国SEIMENS本安型超声波液位计。
(DAQ)
数据采集处理箱(DAQ)是马丁钻井仪表的核心部件,由以下几部分组成:
:将模拟通道,、过流、过压保护措施。
⑴模拟通道:共有23路,可处理电压信号及电流信号,其流程如下:
电压信号
电流信号
单刀双掷开关
八选一模拟开关
数字板
A/D转换
同相滞回较器
LM339
⑵数字通道:共有通道14路,每一通道即可作为输入又可作为输出。作为输入处理泵冲速和转盘转速信号,作为输出可驱动电表、报警器、电气转换器(机械记录仪),其流程如下:
数字板
脉冲信号
基准电压
采用滞回比较器,加快了比较器的响应速度,克服了输入信号在基准电压附近有微小的干扰时,输出电压产生抖动的现象,保证了采集参数的精度。
⑶井深通道:采用高压光电隔离器OPI120实现输入输出的电器隔离,满足现场防雷的需要。
:采用MC33064D-5组成的欠电压检测电路,保证系统电路稳定工作。MC14490组成的防抖电路,解决了使用调校井深盒时的误动作。采用集数字滤波、正交解码、可逆计数、总线接口为一体的HCTL-2000,完全实现光电编码器信号消除干扰、信号鉴相、信号4
倍频、加减计数的功能。由于光电编码器脉冲信号的4倍频,提高了其的分辨率(○○),从而提高了大钩高度及井深的测量精度。
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用同一块硬件电路板,应用不同的程序芯片达到两种通讯方式:
⑴美国马丁仪表特制的TPOT网络,把RS232TTL电平转换为FSK(频移键控),通过同轴电缆传到RIGSENSE服务器。
⑵把 RS232TTL电平转RS232