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。     

死绳固定器轴上摩擦阻力对指重表精度的影响

通过建立指重表死绳固定器的力学模型，分析计算死绳固定器在垂直安装和水平安装方式下传感器的受力及误差，得出：死绳固定器轴上摩擦阻力对指重表的精度影响很小，可以忽略；轴上的摩擦阻力属于仪器系统内部因素，不会造成指重表读数错误。     

死绳固定器安装方式对提重表读数的影响

在钻机提升过程中,刹车前后指重表读数存在差值,而死绳固定器的安装方式直接影响这一差值,若通过指重表的读数来确定是否刹车。将存在事故隐患,为此,通过建立死绳固定器的力学模型,分析计算了其水平安装和垂直安装时指重表传感器所受的拉力。死绳固定器水平安装时传感器的拉力小于垂直安装时的拉力,大钩实际载荷与指重表读数的差值在其水平安装时亦较小,因此建议死绳固定器采用水平安装方式,并保持绳轮轴孔润滑良好。     

JZ系列指重表在南阳二机石油装备（集团）有限公司开发成功

近日，南阳二机石油装备（集团）有限公司研制的JZ系列指重表（死绳固定器），正式取得了中华人民共和国制造计量器具许可证。从即日起可投入批量生产，从而打破了国内独家生产局面，成为国内第二家JZ系列指重表（死绳固定器）正规生产厂家，同时也是国内唯一一家能够提供符合API 8c《钻井和采油提升设备规范》要求的死绳固定器的生产厂家。这标志着该集团公司在死绳固定器的研制开发上已处于国内领先地位。     

JZ系列指重表开发成功

近日，南阳二机石油装备（集团）有限公司研制的JZ系列指重表（死绳固定器），正式取得了中华人民共和国制造计量器具许可证，从即日起可投入批量生产，从而打破了国内独家生产局面，成为国内第2家JZ系列指重表（死绳固定器）正规生产厂，同时也是国内唯一一家能够提供符合API8c《钻井和采油提升设备规范》要求的死绳固定器生产厂，标志着该集团公司在死绳固定器的研制开发上处于国内领先地位。     

钻井泵压力及阀体位移规律的微机测试系统

钻井泵阀工作性能的好坏直接影响钻井作业能否顺利进行。为对钻井泵阀的运动学和动力学性能进行研究，建立了由计算机、传感器、信号放大器、激光器、A／D接口等组成的微机测试系统。介绍了钻井泵压力、阀体位移规律及活塞死点的在线测试原理和方法；同时介绍了位移传感器的制作原理和方法，以及对测试信号进行滤波、放大的处理手法，最后给出了实测曲线。对这种测试系统稍加改造，即可用于对钻井泵进行故障珍断等方面的研究。     

对我国钻井仪表研制的几点意见

<正> 我国目前使用的陆地钻机中,大多数只配备有指重表和泵压表。七十年代从罗马尼亚进口的近百台F320和F200型钻机配有指重表、泵压表、泵冲次表和转数表等四种钻井仪表,有的是进口时就存在许多问题,有的是不会合理使用和闲置不用,直至仪表锈蚀损坏。总的来说,我国目前现场使用的钻井仪表种类少,质量差。过去一些油田曾对电子指重表、电子泵压表、井深钻时仪、转盘扭矩仪等作过一些研究和现场试验,但由于不能适应现场的恶劣环境,性能不可靠,使用、维修复杂等原因,未能推广使用。以上情况表明,钻井参数仪表是我国石油钻井设备中的一个十分薄弱的环节。     

利用微流量控制系统实现控制压力管理钻井技术

针对钻井过程中井筒压力控制方面存在的问题,国外近期开发了基于钻井液微流量控制的钻井技术.该技术在钻井液管路上设置了传感器和节流器,可实现对进出口钻井液压力、流量、循环密度、流速等参数进行检测,并进行反馈控制.微流量控制技术属于压力管理钻井中的一种,通过控制井口回压的方式来平衡井筒压力,从而达到精确控制井筒压力的目的.     

塔北地区碳酸岩储层欠平衡压力的钻井技术

塔北地区碳酸盐储层地层压力低,钻井中易发生钻井液漏失,对产层造成污染,甚至导致提前完钻,近两年该地区应用了欠平衡压力钻井技术后,较好地解决了上述难题,为增储上产,扩大勘探区域起了积极的作用,本文介绍了欠平衡压力钻井应考虑的问题,钻井参数设计方法以及该技术应用效果。     

高压气井CX488井天然气欠平衡压力钻井技术

新场构造沙溪庙组地层压力梯度高达0．015～O．018MPa／m，采用微超平衡压力钻井，在高密度钻井液条件下钻进，不但机械钻速低，还不利于发现和保护油气层。为此，在制定了详尽的完井方案、带压起下钻技术措施、岩屑分离方案和相关的应急措施后，CX488井在钻进沙溪庙组产层段时试验应用了天然气欠平衡压力钻井技术。试验结果表明，在高压地层采用天然气钻井技术可以大幅提高钻井速度，该井平均机械钻速达11．46m／h，与邻井相比机械钻速提高1倍以上。该技术在高压气井CX488井的成功应用为在高压地层应用气体钻井技术积累了经验。     

采用振弦式传感器的单片机压力测量仪

在勘探开发石油和天然气的过程中，油气井的压力是一个重要的技术参数。随着油气田开发的不断深入，对压力计的精度和可靠性要求越来越高。文章介绍了一种由振弦式传感器和单片组成的油气井电子压力测量仪，它具有自动化程度高，可靠性好和精度高的特点，是测定油气井压力的得力工具。该测量仪采用新型的振弦式压力传感器采集数据，由单片机控制整个测量过程，并负责数据的实时处理，自动存储、显示以及将数据送往ＰＣ机作进一步处理     

直缝钢管直度测量方法的探讨

为了准确快速地测量直缝钢管的直度,采用一种测量钢管直度的新方法,该方法基于激光测距以及传感器管端识别,单片机自动控制,利用X光检查小车回程,自动完成直度的测量。测量过程中,针对钢管质量的不同、长短不一以及弯曲方向的不确定设计了测量算法及相应程序,用两个管端识别传感器组合出的两位数二进制编码逻辑,自动判断出只有在小车返回时才进行测量,并且同时测量出钢管的长度,单片机对管端识别传感器进行编码,对激光测距数据进行采集、储存、运算,得出钢管的直度值。应用表明,该测量方法不需要增加作业环节,测量精度在1 mm左右。     

基于单片机的石油钻机绞车自动换挡系统

石油钻机的绞车一般设计成多个挡位，过去一直采用手动机械式换挡，工作效率低。提出了由单片机控制的绞车自动换挡系统。利用传感器测量死绳载荷，信号经A／D转换，由单片机采集信号，对数据进行处理、判断挡位并输出信号，实现绞车的自动换挡控制，提高了性能。     

性能卓越的单片机80C552

ＰＨＬＩＰＳ公司生产８０Ｃ５５２单片机，具有功能强、可靠性高，对使用环境要求低、应用面广而且与８０３１单片机具有全兼容性和全继承性。其功能和特性非常适合应用在油田的野外、井下和强电磁干扰等恶劣条件下进行数据采集和系统的监控，是油田用智能仪器和系统监控的理想微控制器。文章详细介绍了８０Ｃ５５２单片机内部结构、性能资源与功能特点。     

深井破岩试验装置与高压三维测力传感器的研制

为进行深井破岩机理的研究，进行了深井破岩试验装置和高压三维测力传感器的设计研制。前者可在模拟不同井深的压力条件下进行单齿或钻头破岩试验以及和学参数的一者可直接置于高压水介质中工作２００多小时，从而解决了高压测力传感器的关键技术问题－防水问题。     

地面压力监测自动记录仪的研制

针对过去环空压力测度中压力由人工读值和记录所存在的问题,研制出一种新型地面压力监测记录仪。整个仪器基本上用到了8031单片机的所有功能,硬件系统包括压力传感器,串行A／D转换器和串行EEPROM存储器,4键小键盘,字符液晶显示模块和微型面板式打印机。软件系统包括初始化程序,主程序,中断服务程序和子程序模块4部分。该仪器可提供及时准确可靠的井口环空压力变化数据。     

压裂仪表系统中超压保护装置的设计方法

为油田井下压裂施工仪表车而设计的超压保护装置是基于8031单片机的高智能型监控装置，内部电路采用高精度数据采集A／D芯片ICL7135及其相关的接口技术，RS－422串行通信，光电隔离和语音合成等技术，当压力超过设定范围时，它将语音提示并使系统进入保护运行状态，在压裂施工过程中，它能独立于其他监控仪表系统工作，也能与上位计算机联机工作。     

TIG管焊机焊接电流微机控制系统

应用单片机技术,通过抛物线拟合算法获得平滑的焊接电流规范参数曲线,实现全位置TIG管焊机焊接电流的平滑调节,改变以往的焊接电流参数分段控制模式,从而精确控制电弧能量及其分布。全文介绍了这种控制系统的硬件结构和软件设计框图、主要抗干扰措施。     

上下位计算机系统在污水处理中的应用

介绍污水处理计算机系统的二级分布控制结构形式,下位机控制方法和上下位机的通信协议。通过对应用系统的功能定义,将上位机软件以实时数据库为中心划分为九大模块,全部功能用ＶＢ５．０实现。软件应用结果表明：满足了工艺提出的控制和管理要求,功能完善,使用方便。