基于89S51单片机的石油钻井记录仪的设计与实现

石油钻井记录仪是适用于石油钻井队,供地质人员用来测量、记录井深和钻时等参数及提示捞沙的一种基于单片机控制的智能仪器。该仪器安装方便、性能可靠,容易使用。本文主要介绍仪器设计的组成结构、性能指标、相关的计算原理以及仪器的使用方法。     

井下仪器测试系统与PLC控制器应用

本文介绍了PLC控制器在井下环境模拟石油仪器测试系统中的应用。该系统可以模拟石油井下温度和压力等，能够对井下各种仪器的性能指标进行测试和校验。实际使用和运行结果表明，该系统达到了设计的功能和技术指标要求。     

欢迎订阅2001年《石油仪器》

《石油仪器》是由中国石油天然气集团公司主管、中国石油物资装备(集团)总公司和西安石油勘探仪器总厂主办,国内唯一全面介绍和评论国内外石油仪器、仪表装备的综合性科技期刊,面向国内外公开发行。《石油仪器》内容丰富多彩、栏目新颖多样:开辟了理论研究、开发设计、仪器设备、计算机应用、测试技术、综述、使用维修、技术讲座、产品信息等灵活多样的栏目,涉及了勘探、钻井、采油、炼化等方面的新技术、新工艺、新方法,信息量大,可满足不同读者的需求。她已成为石油、地质、化工等行业获取科技信息的桥梁,了解仪器仪表装备动态和市场窗口,…     

防爆型超声粘度仪的原理和结构研究

介绍一种能连续自动检测石油粘度的防爆型超声在线质量分析仪。具体讨论了仪器测量枯度的原理，仪表的防爆结构以及测量控制电路的组成和功能。该仪表已在数家炼油厂使用，效果良好。     

提高测井仪器耐高温性能的方法研究

为实现大深度井、高温井的地层参数测量,提高测井仪器的耐高温性能,研究了隔热、吸热技术在提高石油测井仪器的耐高温性能方面的作用.在实验室条件下通过模拟石油测井正常的工作时序,对采用热障涂层和相变储能设计的自然伽玛能谱的探测器管腔内的温升状况进行了实验测试.结果表明,采用隔热、吸热技术能够提高石油测井仪器的耐高温性能,可以实现井下仪器在200℃高温环境下按照正常测井时序工作3～4 h,且仪器探测器管腔内的温度控制在150℃内.伽玛能谱仪器的实验室高温循环测试以及高温实井试验测试表明,器件高温失效概率有显著的降低.     

岩心抽空加压饱和仪控制系统的研发

随着我国石油开采技术的发展，一些大型油田不断向现代化高产高效、生产集中化的方向发展，生产设备及控制配套设施也日益先进。针对石油开采行业的特点，开发出基于PLC和组态王开发工具的岩心抽空加压饱和仪自动化控制系统。介绍了岩心抽真空加压饱和仪的工作原理和结构构成，根据自动化需求设计仪器控制系统，包含整体功能、硬件系统和软件系统三个方面的内容。通过采用真空机组提高真空度和加高压饱和等措施，最终仪器可以实现远程监控、参数设置和分析报警等功能，使岩心饱和更充分。控制过程操作简单，人机交互友好，各种用户要求均可得到满足。     

面向医检仪器管控的多协议通信中间件设计

在医检仪器领域，经常使用通信中间件来简化软件结构，提高可维护性。医检仪器随着技术发展，逐渐需要与更多的网络设备使用多种协议进行通讯，若在同一台仪器上运行多个单一中间件会引起资源浪费。介绍了一种支持多种协议的通信中间件，使用事件驱动的方式设计多协议中间件服务器，减少使用线程，提高资源利用率；同时使用观察者模式，解耦通信中间件与管理机系统，提高系统可维护性、扩展性。     

一种低成本的长距离测井数据通信方法

提出了一种适用于石油测井仪器的长距离通信方法。该方法使用低成本的驱动和信号整形判决外围电路,采用软件方法在MCU中实现了曼彻斯特编/解码算法,完成了数据信号的远距离传输。在使用6 km测井电缆的过套管地层电阻率测井仪上的实际应用表明,该方法收发数据稳定可靠,智能化程度高,采用的电子芯片容易找到高温型号,适合石油测井等特殊应用工况,在石油勘探测井领域具有良好的应用价值。     

墨西哥EPC油田电磁波随钻技术应用难点分析

墨西哥EPC油田是中国石化和墨西哥本地石油公司合作开发的陆上石油区块。自2007年以来在该区块使用电磁波随钻测量技术施工了超过300口短半径欠平衡水平井。BLACKSTAR电磁波随钻测量仪是美国NOV国民油井华高公司生产的EMWD(Electromagnetic Measure While Driling)仪器。该仪器在2014年开始应用于EPC项目。目前已施工20口以上水平井。通过大量的现场施工经验总结出了解决在墨西哥EPC项目中若干施工难点的方法。论述分析了在钻井生产中的应用情况和功能特点,着重指出了该仪器的缺点,并对其提出了改进建议。为BLACKSTAR电磁波随钻测量仪在国内外的应用做了充分的技术储备。     

自主开发实验教学仪器对教学质量影响研究与实践

中国石油大学是一所石油特色鲜明的综合性大学,机械工程专业的核心课程大部分与石油装备相关。目前专业实验教学环节存在教学设备老旧、仪器较为通用的问题,针对这些问题,课程团队提出了基于教学大纲自主设计开发实验教学仪器的理念,并进行了两轮教学应用,分析了自主研发实验教学平台对教学质量的影响。     

多因子长时序信息联合建模的深度卷积卡钻事故预测

为充分运用钻井监测平台多个监测因子的长时序信息,实现海上石油钻井卡钻事故的准确预测,提出一种多因子长时序信息联合建模的深度卷积卡钻预测方法 (CNN-MFT),利用自注意力机制结合卷积网络对多个监测因子的时序信息进行联合建模,同时考虑当前时刻各因子的具体值的信息以及各因子的历史时序信息,实现准确的卡钻预测.使用海上钻井平台实际监测数据开展验证对比,与目前常用的基于随机森林(RF)、SVM等8种卡钻预测方法相比,所提的CNN-MFT方法在50%和70%等不同训练样本比例的条件下,其卡钻事故预测准确率最高,且稳定性强,可为海上石油事故预测应用提供关键算法支撑.     

深水管道监测信息的水声传输技术研究

目前国内钻井深水管道(隔水管)的深海环境和受力状态监测信息采用有线线缆传输或记录仪离线传输,为解决有线传输沿整个管道敷设线缆和维护困难、记录仪不能实时传输监测信息的问题,采用水声通信技术无线实时地传输监测信息,提出了深水监测方案,在隔水管固定深度布放测点,减小了布放的复杂性;针对大深度和大信息量监测信息水声传输,研究了信息传输的最佳载波频率、调制方式、帧同步结构等关键技术;将该文的水声通信方法进行实验,发送数据120次,每次发送数据1000帧,结果接收效果为100％,误同步率0,误比特率为0.05％,经验证可靠,对深海石油钻探和开采作业监测信息的无线实时传输有重要应用价值.     

智能钻时参数仪钻时参数算法分析与设计

本文阐述了石油钻探过程中钻时参数的测量原理及其两种实用算法，并指出了在设计实现过程中的注意事项。     

虚拟仪器在汽车制造中的应用

主要介绍虚拟仪器的几种基本构成方案，并通过汽车制造中，连杆螺母自动拧紧检测系统和油泵支架成品性能综合检测系统两组虚拟仪器的应用．说明虚拟仪器技术日益成熟及应用简单、灵活、柔性的特点。     

Experience transfer for process improvement

The oil well drilling process is the selected representative of a challenging industrial process. The drilling process is becoming more complex as oil fields mature and technology evolves. At the same time, the amount of information is increasing in volume and frequency. Although technology is advancing, failures occur at almost the same rate as before, leading to loss of valuable time. Whenever the process is failing, or running smoothly, valuable experience is gained. To take advantage of established and continually growing new experience a formalized methodology, knowledge intensive case-based reasoning, was applied for capturing of drilling process experience and for reusing it. Experience was collected from different information sources. Structured cases were used to describe failure episodes; its circumstances and how the failure was repaired. A general domain knowledge model supports the case-based reasoning process. It was demonstrated how the system was able to recommend how to solve problems when they arise, while at the same time bridging the gap between new and experienced personnel. Method performance was tested on 62 selected field cases. The system also identified the failure causes of problems and could thereby suggest more effective repair actions.     

石油钻井仪表泵冲速和转盘转速测量系统

为了满足飞速发展的石油工业的需求,中原油田钻井工程技术研究院研制开发了具有世界先进水平的vdx钻井参数仪表。这套仪表对机械泵冲速及钻机转盘速的测量和计数部分采用了单片机测量系统来完成。该系统选用了51系列单片机和定时/计数器8253,对机械泵速和转盘转速等低频信号进行周期测量和计数,并将测量结果通过串口通信技术传送给计算机。     

A general algorithm for drilling holes lying in a matrix

Canned cycles provide a programming method of the motion of an axis of a CNC machine to accomplish repetitive machining operations, using the standard G-code. However, the standard canned cycles are limited in number and capability. For this reason, modern CNC units have the capability of creating similar cycles, called user-defined cycles, for different machining operations. The creation of user-defined cycles is not a simple task and needs much more technical experience and a lot of trails. This paper describes an investigation to develop a general programming algorithm in G-code for drilling holes lying in a matrix in an easy way. This algorithm may be used for creating user-defined cycle and/or subroutines for drilling holes lying in a normal matrix, a staggered matrix, a single row, and/or column. This programming algorithm is useful for machining boilerplates, drum and trammel screens, and separators. For testing the capability of this developed algorithm, several work-pieces are machined with satisfactory results. An example of such machined pieces is presented. The developed algorithm saves about 99% of the time required to prepare the part program in addition to reducing programming error.     

基于自组织竞争人工神经网络的抽油系统故障诊断

抽油系统的故障诊断技术一直是采油工程的一个重要研究课题。本文将自组织竞争神经网络应用于抽油系统的故障诊断中来实现示功图的自动聚类。自组织竞争神经网络具有良好的可训练性和分类能力,理想的泛化性能,是一种快速有效的分类方法,可用于抽油系统故障的实时诊断。     

Labview和Matlab混合编程方法的研究与实现

LabVIEW是一种高性能的图形化虚拟仪器编程软件,它在测试与测量、过程控制与处理、科学研究和分析等方面有广泛的应用,但是,LabVIEW在数值分析和数据运算处理等方面显得有些力不从心;通过其强大的外部接口,提出了基于DDE,DLL,ActiveX自动化,MATLAB Script节点技术的LabVIEW和MATLAB混合编程,并结合小波降噪、虚拟模糊热点温度分析仪实例,对这些方法进行了比较分析;利用混合编程既良好地发挥了仪器语言的优势,又扩展了算法工具箱,探索了智能虚拟仪器新的开发途径。     

泥浆密度测量用传感器研究

根据石油钻井录井仪系统中泥浆密度传感器的技术指标和国内现有差压式传感器的技术水平,阐述了泥浆密度传感器的设计选型及分析试验等工作。