无线钻井参数监测系统的设计与实现

针对钻井井场无线传感器网络组建中存在的几个问题,提出基于ZigBee协议和低功耗微处理器的无线钻井参数监测系统的设计。该设计方案有利于降低自组织网络的复杂程度,提高网络的效率及节点的自适应能力。通过硬件和软件的有效结合,完成对传感器模块、微处理器模块、无线收发模块的动态电源管理,在一次性高能电池与可充电电池结合供电技术上进行了尝试,实现了传感器节点的低功耗,采用了绞车、泵冲/转盘转速、大钩负荷、立/套压无线传感器节点。经现场试验,该系统对钻井井场环境具有很强的适应性,有较高的可靠性及扩展性。     

井场参数无线自动采集系统

在了解RFID技术的基础上，构建基于RFID的井场参数无线自动采集系统模型，同时设计无线传感器网络中的硬件电路、传感器接口电路，实现与控制器之间的连接，监测井场数据信息，最后利用C#编程系统监控软件，实现井场参数采集系统的可视化管理。在搭建软、硬件实验平台的基础上，进行井场参数无线自动采集系统的调试和综合测试。通过调试和测试可知，此系统运行良好，实现了所要求的设计功能以及数据的采集和传输，并将结果显示在人机界面上。     

一种微芯片示踪器录井方法研究

针对钻井工程参数实时测量和快速传输的需要,探索一种微芯片示踪器录井方法。对微型传感器技术、无线射频技术和无线充电技术进行了研究,采用微型化的设计思路,开发出集测量、采集、存储和传输一体化的微芯片示踪器。该仪器直径7.5 mm,由微型温度传感器和压力传感器、微尺寸采集控制电路和微型电池等部件组成,部件外面用环氧树脂材料包敷密封,测量温度可以达到100℃,测量压力可以达到70 MPa。通过对微芯片示踪器井深定位问题进行探讨,提出基于井筒参数和磁定位估算井深的方法。微芯片示踪器是一种随钻测量平台,兼具钻井、测井和录井等仪器的功能,在钻井工程、录井工程、压裂作业等领域有着广泛的应用前景。     

综合录井仪传感器信号无线传输方法探讨

目前在用的综合录井仪各个传感器在钻井现场与录井仪器多是通过信号线、电缆进行通信和供电,采用集中式布线或现场总线两种方式,不仅安装和收线费时、费力,而且由于井场电动设备多,也易产生电磁干扰。为解决这些问题,提出综合录井仪传感器信号无线传输方式,它是指通过信号无线传输技术,将综合录井的传感器信号传输无线化,使仪器房在远离井场的安全位置也可采集到所需数据,这样不但可以简化线缆的安装,避免线路传输隐患,而且在钻井现场电磁干扰日趋严重的情况下,可以通过相应的技术手段,避免电磁干扰,确保录井资料的完整性和准确性。     

钻井井场数据采集无线节点的设计和实现

针对目前钻井井场数据采集传感器采用有线传输的现状,提出了采用无线传输方式来传输数据。通过几种无线传输方式的对比,钻井井场数据传输适宜采用无线局域网802．11b（Wi-Fi）技术,在此平台上,使用CC1010芯片来建立无线传输网,文章给出了一个采集泥浆温度的应用实例。经过试验,在无线节点传输距离有效范围内,采用无线传输方式,完全能够取代有线传输方式。     

基于ZigBee技术的石油钻井现场无线传感器网络研究

在LEACH算法的基础上,研究了一种基于ZigBee技术的石油钻井现场层次型无线传感器网络系统.根据石油钻井现场工况和无线网络节能的需要,设计了层次型无线传感器网络的拓扑控制机制和路由机制以及周期性模式和中断模式2种工作模式,并对设计方案进行了试验测试.测试结果表明,根据所设计的拓扑控制机制和路由机制,在周期性模式下,网络数据传输良好,能够稳定、可靠地对数据进行周期性地采集;在中断模式下,网络能够及时地对超限数据进行传输,具有良好的预警功能.该无线传感器网络的应用能够有效弥补石油钻井现场现有的有线监控系统的不足,对保证钻井安全生产具有重要意义.     

油气长输管道无线传感器网络监测系统

设计一长输管道无线传感器网络监测系统,该系统结合无线通信和传感器网络二者的优点,构造了一个方便快捷、价格低廉的针对长输管道运行情况的网络监控系统。仿真实验表明,该系统具有较高的定位精度和针对小泄漏问题较高的灵敏度。     

一种车载无线综合录井仪

传统综合录井仪为落地集装箱式,搬迁时需要卡车及吊车,占用井场空间大,不利于搬迁及狭小井场作业;仪器房内设备体积偏大且相对固定,不利于技术组合;检测成分不够丰富,不利于后期解释评价;有线传感器安装困难,不利于频繁搬迁。为此,研制一种模块化车载无线综合录井仪,采用车载仪器房,占用空间小,利于搬迁;采用模块化、小型化设计,节约仪器房内空间,利于根据实际需求进行技术组合;采用多组分气体快速检测系统,检测速度快、监测信息丰富,利于油气层发现、解释及评价;采用无线传感器,安装方便,利于减轻录井工作量,减少对钻井施工的影响。该种车载综合录井仪实现了车载化、模块化、小型化、无线化、通用化,在煤层气井、页岩气平台井组、长途搬迁井等录井作业中具有明显技术优势。     

无线变送器在合成氨装置中的成功应用

详细介绍了无线变送器、网关等无线产品的工作原理及技术特点,针对二氧化碳再生塔、吸收塔采用有线仪表的现状和存在的问题进行了分析,优选了无线改造方案,对二氧化碳再生塔和吸收塔进行了无线设备的安装、网络组建、系统组态及调试。通过改造有效解决了引压管线冻堵造成的测量不准确问题,提高了现场仪表的准确性和稳定性,节约了成本,减少了维护量,且安装、调试方便。     

钻井信息技术

在分析钻井工程技术发展现状和趋势的基础上,剖析了钻井信息技术面临的形势和挑战,指出钻井信息技术必将在石油勘探开发领域产生巨大效益。从钻井工程设计、构建数字化钻井施工模式、钻井工程信息采集传输、生产组织、管理决策和钻井技术研究等方面分析了钻井工程中的信息应用模式,介绍了国内比较成熟的钻井信息应用软件及其功能。认为钻井信息技术的三大重点发展方向是：以随钻地震、随钻测量技术、智能电子钻柱技术等为代表的自动化信息采集技术;基于WITSML标准的井场信息集成与传输技术;以钻井模拟系统和专家系统为代表的智能决策系统技术。     

多媒体技术在石油钻井工程中的应用及前景分析

在石油钻井工程中，多媒体技术现有的应用形式主要包括井场现场多媒体化、钻井参数多媒体化、钻井设计及培训多媒体化等，对这些多媒体系统的国内外应用情况进行了分析。在此基础上，对多媒体技术在钻井工程中的应用前景进行了分析，提出了利用虚拟现实和基于内容检索的多媒体数据库等先进技术构建交互式智能钻井多媒体网络系统的设想。多媒体技术的应用，可以解决目前钻井工程中存在的一些问题，并且也是将来钻井工程智能化、信息化所必需的。     

无线传感器网络技术用于油库信息化建设的设想

介绍了无线传感器网络的概念和特点,分析了当前石油库在信息化建设中存在的一些不足,结合油库业务工作实际需要,有针对性地设想了无线传感器网络技术在石油库中的各种应用,可望无线传感器网络技术对石油库信息化建设和管理水平的提高,发挥重要作用。     

一种基于无线传感局域网络的钻井多参数监测系统的现场应用

从适应井场信息化建设的角度出发,介绍了基于超低功耗无线收发OEM模块设计的无线传感局域网系统组成的钻井现场多参数监测系统,实现了钻井现场的多参数数据采集无线监测设计和应用,阐述了该系统硬件和软件的设计方法.通过构建节点之间合理的通讯协议,有效地解决了控点与节点、节点与节点之间的数据中继和传输问题,确保了钻井现场的数据传输可靠性.应用实例证明,采用低压低功耗无线传感网络系统在钻井现场是安全、可靠的,为录井设备新一代无线数据采集系统的进一步革新和应用奠定了基础.     

SCW-530录井无线传感器采集系统功能与设计特点

随着无线网络技术的发展,能够有效解决有线传感器存在的安装布线困难、易受外力破坏、扩充不便等问题的无线传感器采集技术应运而生。通过介绍SCW-530录井无线传感器采集系统架构、技术指标,从无线网络方案、传感器选型和低功耗技术3方面介绍了该系统的设计特点。该系统在国内多个油田近30口井的现场推广应用证实,其多样化的输出接口便于与其他型号综合录井仪的挂接和传感器系统的升级,其独立前端采集特性使录井系统的架构得到进一步的优化,其规模可灵活定制的特性适合不同用户的选择和多种场合的应用;其在钻井现场的成功应用表明,可以明显提高转场安装效率和工作时效、降低设备意外损坏风险、提高传感器采集系统在恶劣环境条件下工作的稳定性和可靠性,对于提高现场录井、钻井、甲方监督等专业岗位的工作效率都具有积极意义,因而成为综合录井、钻井参数监测、随钻地面测量选择传感器时的理想方案。     

钻井异常状态实时监测与智能决策系统的研究

提出一个新型的钻井异常状态实时监测与智能决策系统模型,该模型将钻井工程信息管理,钻井参数实时采集和智能化决策支持技术集成为一体,提出了由领域层、推理层和任务层组成的知识模型,提出基于本体的安全优化钻井领域知识构架,提出在井场局域网及其与基地、总部连接的远程网络环境下,利用多智能体的协同监控实时钻井异常状况的系统模型.     

浅谈我国钻井仪表的现状及出路

文章介绍我国钻井仪表的现状,包括综合录井仪发展中存在的问题,钻井参数仪表生产与应用现状,指重表与泵压作为井场中普遍使用的指示表所起的作用,以及在钻井工程中所处的地位。文章还进一步分析了钻井仪表发展缓慢的原因,指出我国钻井仪表发展的根本出路在于适应井场恶劣环境,提高钻井仪表质量。     

基于无线传感器网络的放射源库安全监测预警系统的设计

鉴于放射源存放安全的重要性,提出了一种基于无线传感器网络和LabVIEW的放射源安全监测预警系统设计方案.该系统采用无线传感器网络(wireless sensor network,WSN)对源库环境进行监测,遵循Zigbee协议将传感器采集的数据以无线方式传输给网关节点；网关节点通过串口将数裾传给监控中心；监控中心采用LabVIEW完成数据的实时显示、分析、存储,以及对异常情况的报警,系统实现了对源库的智能监控.     

无线传感器网络在水下防喷器控制系统中的应用

针对海洋上逃生、救援、作业及其困难的问题,水下防喷器及控制系统的可靠性、安全性尤为重要。把无线传感器网络应用到水下防喷器控制系统,提出了一种能量有效无线传感器网络通信算法,使各控制终端之间采用一种自组网、多路径传输的形式,在原通信组网方式的基础上进一步增加系统的可靠性和安全性。     

欠平衡钻井设计中若干问题的考虑

随着欠平衡钻井技术在国内油、气田勘探开发方面的逐步应用 ,对具有指导作用的欠平衡钻井工程设计质量的要求显得尤为重要。文中结合欠平衡钻井实践与调研 ,对设计中的钻井地层、井身结构、钻机类型、钻具组合、钻井液、负压差、井控要求、井场布置等主要方面进行了分析与说明     

钻井井场信息共享系统的设计与研究

目前钻井井场数据来源离散杂乱且数据格式不统一，严重影响了钻井信息的资源共享和综合利用。为解决以上难题，以钻井作业中常用的几种综合录井仪作为主要研究对象，对其数据输出形式和存储格式进行了分析和研究，并阐述了数据迁移与转换的主要实现方法，提出了钻井井场信息共享系统的基本设计思路。首先运用XML技术，以WITSML标准作为通用数据格式来实现井场信息的标准化处理，完成数据转换过程，然后采用ODBC接口在PB环境下实现数据迁移，将处理过的数据按照标准格式保存到井场数据库中，通过网络实现信息共享。