矿用随钻方位伽马测井仪的设计与试验

为满足煤矿井下顺煤层钻进地质导向的现实需求,设计开发了随钻方位伽马测井仪,可为钻进地质导向工程提供地层伽马参数。在分析煤矿井下随钻测量的工况特点及伽马测井原理基础上,从硬件、软件及结构几个方面,设计并实现了可同时探测上下2个方向的伽马参数的随钻方位伽马测井仪。通过在地面勘探孔及煤矿井下实钻孔中进行了该仪器测试,测量数据稳定、结果可靠,在不同放射性地层,伽马测量值差异明显,且钻遇分界面时上下层伽马测量值呈现规律性变化。结果表明:该随钻方位伽马测井仪满足随钻测量的抗震、抗扭及耐水压要求,上下伽马测量结果可服务于地质导向工程、指导顺煤层钻进。     

钻孔深度测量仪在方位伽马测井中的应用

为了满足煤矿井下随钻方位伽马测井在顺煤层钻进地质导向的应用需求,设计开发了矿用钻孔深度测量仪,为随钻方位伽马测井的数据资料解释提供精确深度数据支持。从组成、工作原理、结构设计、现场试验等几个方面介绍了钻孔深度测量仪在随钻方位伽马测井中的应用情况。通过在地面勘探孔及煤矿井下实钻孔中的试验,表明钻孔深度测量仪测量的深度数据稳定、可靠,可以满足煤矿井下方位伽马测井对钻孔深度测量的需求。     

基于STM32无线压力监测系统

采用Zigbee无线模块、红外通讯、CAN总线及USB通讯作为核心技术。通过每个支柱采集分站的压力传感器对井下顶板的压力值进行数据采集。利用采集分站的Zigbee无线模块实现与通信分站的无线通讯。通讯分站通过CAN总线与地面通讯接口相连,通讯接口利用内部的USB通讯,完成数据到地面上位机的传输。实现地面上位机对井下顶板压力的实时监控、数据记录及分析。提高煤矿安全系统的灵活性和可靠性,保障矿下安全生产。     

随钻测量系统的井下数据传输方式的研究

随着钻井智能化程度的不断提高,井下与地面的信息传输已成为钻井工程领域的重要研究课题,它在随钻测量与控制中占有十分重要的地位。通过信息传输系统可以实时监测随钻信息及地质参数等,进而可以对井下的执行机构进行实时调控。但是信号传输的经济性、可靠性、传输速度以及工艺上的易操作性等问题一直是随钻测量技术发展的关键。而对信号传输方式的选择,对于井下与地面信息的传输具有重要的影响,目前国内对于井下与地面的信息信号传输方式的研究和选择主要是从原理方面进行定性的研究。从各类信号传输方式的原理入手,结合各种传输方式的数学模型,系统地介绍了电缆传输、光纤传输、声波传输、电磁传输、泥浆传输等传输方式的特征及优缺点,及各种传输方式在国内外所取得的最新的仪器成果,为相应的随钻仪器研发提供参考。     

地球物理测井井下信号的数字化处理装置

为了实现地球物理测井的数字化，采用GMS97C2051单片机和TLC254312位串行A／D转换器设计了一种地球物理测井井下信号采集／传输模块。该模块可在探管内将探测信号数字化，数字化的测井信号由电缆传送至地表仪器，从而降低了信号的失真度。介绍了该数字化处理模块的硬件原理图和主要源程序。     

井下轨道矿车速度测量仪的设计

介绍了一种采用单片机测频法测量井下矿车速度的记录分析仪,通过霍尔速度传感器,运用单片机测频法,测量井下轨道矿车的速度,速度超过规定上限值时能够进行声光报警。速度信息由插拔式数据记录仪实时记录,可随时带到地面由计算机专用软件进行数据分析。此仪器测量结果准确度高,性能稳定。     

随钻定向测量仪器的研究与应用

随钻测量是实时测量用于地质导向有关的钻孔或者钻头的信息,是水平井、定向井施工必备的技术。随着定向井、水平井的日益增多以及要求精度的提高,随钻测井仪器的重要性越来越突出,而定向测量仪是无线随钻测井系统中的重要组成部分,主要测量井斜、方位以及工具面,确定井眼在空间的倾斜和倾向,从而指导钻铤的走向,最终命中靶心。详细叙述了定向测量仪的原理、电路设计和试验。该系统由电源模块、主控模块、信号处理模块以及振动模块组成。系统采用石英挠性加速度计和磁通门技术,即以三向量轴石英挠性加速度计和三向量轴磁通门磁力计为测角传感器构成测量系统,测量物体轴向的静态重力加速度分量和磁场强度分量,把物体坐标系旋转到大地坐标系下,通过数值计算、误差校正,能准确确定物体的倾斜和倾向,判断物体的空间位置。该系统采用1553b总线与中央控制器通讯。目前该仪器完成了5口井的现场试验,试验表明:仪器在井下复杂工况下,工作稳定正常,测量数据准确,符合定向井、水平井施工的要求。     

方位伽马测井仪数据处理软件设计与实现

随钻方位伽马测井仪是在自然伽马测井仪基础上发展而来的仪器。它能够识别井壁的径向方位信息,把地层信息与井壁的径向位置有效结合,完成对井壁周围地层参数的探测,并通过泥浆信号上传到地面。方位伽马仪器数据处理软件是为方位伽马测井仪开发的配套工具软件,实现了通过CAN总线接收压力信号,对数据进行解码、计算和处理,并具备刻度校准和地面测试功能。软件在辽河油田雷61区块取得了良好的应用效果。     

新型电缆控制分层测试技术研究与应用

分层测试按开关控制方式可分为定时控制、压力脉冲控制和电缆控制三种,本文所介绍的是一种电缆控制分层测试技术。它通过电缆对井下开关进行控制,任何一个开关可以随时打开或关闭,所有压力计的数据可以在地面仪器上观察和记录。该项技术的方法是采用油管将封隔器、开关和压力计等仪器和工具下入目的层段,用电缆将井下每一个层的开关和压力计连接到一起,并且最终与地面仪器连接。电缆控制分层测试能够测量各层段地层压力和温度,求取各层段渗流参数,计算多层合采时各层的产液量和产气量,为油井提供合适的生产压差,它与存储式压力测试相比,具有时间不受电池寿命限制和数据直读的优点。     

贝克休斯AutoTrak旋转导向指令成功率与涡轮转数配比研究

伴随各行业对石油需要的日益增加,油气开发的重心逐渐从常规直井转向水平井开发,随钻测量技术作为水平井开发的核心技术,也从最初的随钻钻井参数测量(MWD)发展到与地质参数测量(LWD)相结合,并最终发展成闭环钻井系统。同时随着开采深度和水平段长度的不断增加,井下温度不断提高,以及井下测量参数的逐渐增多,井下电力系统需要提供更高的功率和续航时间。为了解决供电系统的稳定性和续航能力,国外油服公司多采用井下涡轮发电机为工具供电。而新一代的旋转导向系统中,涡轮更是作为下行通讯的重要一环,识别地面下发的指令。以贝克休斯公司AutoTrak旋转导向工具作为研究对象,针对工作中下发指令不成功的现象,研究分析了实钻过程中指令成功率与井下涡轮转数配比之间的关系。     

基于IFIX刮板输送机实时监测系统研究

运用工业组态软件IFIX作为监控实验平台,结合PLC技术,通过对井下机械化采煤设备关键技术研究实验平台中的刮板输送机工作状态参数的数据采集、信号处理、传输、通讯和实时显示,设计了针对上述实验平台的刮板输送机实时监测系统。并通过IFIX过程数据库中的数据块将采集到的数据存入关系数据库SQL Server2005,可以进行数据查询、分析,且为以后故障诊断提供技术支持。同时通过ASP与ADO技术可将现场数据发送到网络,实现监测参数远程显示。     

一种基于BPSK的井下无线短传系统

井下无线短传技术可以解决井下近钻头附近的传感器测量数据难以跨越井下螺杆传输的难题,这样就可以将传感器集中安放在靠近钻头的位置上,实现近钻头测量,这样能够更及时地发现地层岩性变化,发现储层位置,实时测量钻头附近的地层情况,有利于根据地质信息及时调整井眼轨迹,控制钻具穿行在油藏最佳位置,适合于在石油工程中进行地质导向。详细叙述了基于BPSK的井下无线短传系统,包括井下无线电磁短传原理、信号调制解调原理及仪器构成等方面,详细描述了井下无线短传的实现过程,最终给出了该无线短传的试验效果。     

煤矿井下无缆测井系统

测井系统的研究关键是把现代地质理论和计算机、电子与信息技术等高科技相结合。煤矿井下测井系统,从煤矿生产和安全的实际出发,结合井下钻探设备和现有技术水平,取送两次测井探管即可同时测得钻孔的天然伽玛、人工伽玛、倾角、方位角、深度等参数,使其具有携带方便、无缆、地面和井下都可测量等特点。同时解决了交通不便的山区和探管下不去的涌水孔需测井的难题,拓宽了使用范围。减少了仪器操作人员,提高了钻探效率。     

SZ1型矿用司钻显示器软件研发

煤矿地面钻孔施工中,无线随钻测量系统得到越来越广泛的应用。该测量系统可把井下仪器采集的井斜角、方位角、工具面角等钻孔数据,通过泥浆传输到地面。这些数据除了在计算机上显示外,还要发送到SZ1型矿用司钻显示器上显示,显示内容有时间、操作命令、工具面角、井斜角、方位角。根据所要显示的内容,设计显示界面,编写控制软件,与计算机进行通讯,控制SZ1型矿用司钻显示器实时显示钻孔测量数据,做为钻机操作人员调整钻机控制参数的依据,以便及时调整钻孔轨迹,提高钻孔施工质量和施工效率。     

DQPWD随钻环空压力测量仪器的研制

介绍了DQPWD随钻环空压力测量仪器的组成、工作原理以及关键技术。该仪器能够实时测量井下环空压力、温度,并将数据利用泥浆编码脉冲方式上传到地面解码系统。现场试验结果表明,整套仪器设计合理,工作稳定可靠,测量精度高,能够实现测量数据的实时上传和井下存储,有效避免了井下复杂情况和事故的发生,为欠平衡钻井、精细控压钻井作业提供了有效技术手段。     

高温四参数测试技术在现场的应用

介绍了高温四参数测井原理以及在现场的应用,该仪器是用于测量并记录高温稠油热采过程中井下压力、温度、蒸汽干度、流量、深度的精密仪器。仪器本身采用模块化设计,仪器可直接和计算机的串口通讯而不需要中转器。适应恶劣井内环境,需要场地小,现场操作简单方便,所以现场可直接用笔记本电脑回放。经现场测试证明,该技术可以有效的获得稠油注汽热采井的压力、温度、流量、蒸汽干度参数。     

《FDC-250A型地下水参数测试仪》简介与征订

《FDC-250A型地下水参数测试仪》是一种普及型、便携式、配置三套高灵敏度的井下闪烁探测器（第四代）结构的仪器。由地面控制仪器、井下闪烁探测器、转盘式电缆绞车、注射式投源器以及流向测量机具五个部分组成。“A型”仪器，是在1998年专门为孟加拉国原子能委员会水文部塞克德博士研制的。目前，在国内供货的都是这种机型。     

《FDC-250A型地下水参数测试仪》简介与征订

《FDC-250A型地下水参数测试仪》是一种普及型、便携式、配置三套高灵敏度的井下闪烁探测器（第四代）结构的仪器。由地面控制仪器、井下闪烁探测器、转盘式电缆绞车、注射式投源器以及流向测量机具五个部分组成。“A型”仪器，是在1998年专门为盂加拉国原子能委员会水文部塞克德博士研制的。目前，在国内供货的都是这种机型。     

FDC-250A型地下水参数测试仪简介与征订

（FDC-250A型地下水参数测试仪》是一种普及型、便携式、配置三套高灵敏度的井下闪烁探测器（第四代）结构的仪器。由地面控制仪器、井下闪烁探测器、转盘式电缆绞车、注射式投源器以及流向测量机具五个部分组成。“A型”仪器，是在1998年专门为孟加拉国原子能委员会水文部塞克德博士研制的。目前，在国内供货的都是这种机型。     

随钻测井仪器时钟系统的研究

受泥浆脉冲上传速率的限制,随钻测井仪器采集地层的大量数据均存储在随钻测井仪器中,必须通过时间对照,使井深与存储在仪器中的地层数据紧密关联,实现地层地质构造模型的建立.根据随钻测井的需求,开发了基于IIC总线的随钻测井仪器时钟系统,通过MC9S08DZ60单片机对时钟芯片PCA8565的编程开发,为井下存储数据提供时间信息,实现井下仪器的精确计时,并给出了相应的C语言程序.对硬件电路的长时间通电运行,通过RS232串口在电脑上显示PCA8565时钟芯片时间信息,该芯片计时精确,性能稳定可靠.