綜合錄井儀數據采集單元設計

陳厚濤(中石化勝利石油工程有限公司地質錄井公司 山東東營 257000)

隨著鉆井技術的不斷發展，鉆井技術對錄井技術的效率和質量也提出了更高的要求。綜合錄井技術是一個綜合的系統，涉及到石油鉆井、數據采集、計算機處理、色譜分析等多個學科和行業知識。綜合錄井儀器可以實現鉆井過程中實時錄井數據采集，包括鉆井過程中鉆速、井深、排量、泵壓等鉆井參數，同時還包括鉆井液、油氣顯示等地層資料，通過對鉆井參數的實時監控，及時的發現井下異常狀況，同時可以有效的發現井下的油氣儲層，從而提高石油鉆井的質量，及時的發現問題，充分的發現油氣資源，提高石油勘探開發的經濟效益。隨著錄井技術的不斷發展，綜合錄井儀器種類和數量等都得到了飛速發展。綜合錄井儀器經過不斷的發展，已經出現了近五十種綜合錄井儀。綜合錄井儀器種類的多樣化，滿足了用戶各種個性的需求，提高了儀器應付實際情況的能力。但是也帶了一些問題，其中非常突出的是綜合錄井儀數據采集單元的通用性問題。文章分析了現有綜合錄井儀的現狀，研究了一種通用的錄井數據采集單元。

一、綜合錄井儀器現狀分析

現階段綜合錄井儀器存在的主要問題有，首先綜合錄井儀器的種類繁多，各種各樣的綜合錄井儀采用的標準不一致。綜合錄井設備的主要部件色譜儀、數據采集等部分，雖然工作的原理基本相同，但是沒有統一的設計和操作標準。隨著電子設備、計算機系統的不斷發展，給予了綜合錄井儀器更大的發展空間，但是隨著設備的不斷發展，設備的類型和采用標準也不盡相同，這就給系統的通用性、設備維護等方面帶來了諸多問題，從而影響到綜合錄井儀的繼續發展。由于綜合錄井儀器的類型和標準各不相同，為了能夠保證綜合錄井儀器的正常運行，設備部件出現問題后能夠及時的更換設備，每個綜合錄井儀器的客戶，需要備用大量的綜合錄井儀器配件，這樣造成了大量的資源浪費，同時還會大大增加系統的成本。同時錄井儀器的類型和標準不同，系統的通用性和穩定性較差，很難形成一種通用的、運行持久的綜合錄井系統。綜合錄井儀器出現問題后，如果沒有備用部件，必須從原廠家進貨，會耗費大量的時間和成本，造成資源的浪費。如果是國內的綜合錄井儀器，出現這種問題還好解決一些，但是如果是進口的設備，解決問題需要時間長，消耗的成本要更高。隨著綜合錄井儀器的發展，有些廠家逐漸的發展，而有些已經倒閉，有些已經轉型。對于已經倒閉或者轉型企業生產的綜合錄井儀，綜合錄井儀出現問題后，要進行綜合錄井儀的維修更加困難。如果錄井儀的關鍵部位出現問題，容易導致綜合錄井儀器的報廢。綜合錄井儀器類型和標準的多樣化，增加了綜合錄井儀器檢測的難度，根據國家有關規定和石油行業標準，要定期進行綜合錄井儀器的檢測工作，由于種類和型號的不同，每一種綜合錄井儀都需要特定的檢驗儀器和標準，這樣給儀器的檢驗工作帶來了巨大的難度，增加了檢測的成本。

二、綜合錄井儀器通用采集單元設計

綜合錄井儀通用數據采集單元主要包括兩個方面，一個是鉆井工程數據采集單元，另一個是氣體數據采集單元。鉆井工程數據采集單元利用鉆井井場上多個數據采集傳感器，將錄井需要的參數，逐個自動采集，采用特定的數據傳輸方式，將傳感器采集的數據信息輸送到數據采集軟件，這樣就能在傳感器采集信息和綜合錄井分析軟件之間，形成數據共享。工程數據的采集單元包括數據采集和傳輸硬件部分，和數據采集的分析控制軟件部分。綜合錄井儀的數據采集傳輸硬件部分，又包括信號的處理部分和計算機部分。信號處理部分實現了信號的分析處理。計算機則是系統分析軟件的載體。隨著綜合錄井儀器的不斷發展，綜合錄井儀數據采集單元逐漸的走向專業化和標準化。數據采集單元的傳感器通常采用常規的電流傳感器或是脈沖傳感器。通過對數據采集單元接頭通用性改進，可以實現數據采集單元接口和傳感器的高效配合，提高了綜合錄井儀數據采集單元電路的通用性和簡便性。在設計的過程中注重信號的規范性，設計數據采集的調理電路。在保證數據采集功能的前提下，結合綜合錄井儀的實際工作環境，數據采集單元要具有防爆和防雷擊的功能。數據傳感器工作過程中使用直流電源，包括二十四伏和六伏兩種。電流傳感器采用三十二路傳感器，系統的控制面板中會顯示信號的狀態。絞車傳感器數據信息要經過一定的處理和修正，采集數據信號頻率為一百赫茲。傳感器采集到的信息要經過去噪處理，同時信號的傳輸過程中要注意防爆。在實際的操作過程中，利用絞車的傳感器信息，分析出數據采集系統大鉤的高度。絞車傳感器測量出絞車的位置信息，然后將測得的絞車信息轉化成脈沖信號，脈沖信號通過信號傳輸系統傳輸，大鉤上的傳感器接收到脈沖信號后，又將脈沖信號分成兩部分。兩部分的脈沖位置信號，通過轉換和濾除等信號處理過程，采用特定的信號變換方式，將脈沖信號變換成實際的位置信息，并且在顯示屏中顯示。傳感器電力來自系統的供電單元，其中絞車傳感器的電源為六伏直流電源，其他傳感器則用二十四伏的直流電源。

結束語

綜合錄井儀的應用發展，對于提高石油鉆井的效率和質量，及時的發現油氣儲層，具有重要的作用，數據采集單元作為綜合錄井儀器的重要部分，其測量的精度和通用性是反應綜合錄井儀器水平的關鍵。綜合錄井技術是一個綜合系統，涉及鉆井、數據采集、計算機處理、色譜分析等多個學科和行業知識。綜合錄井儀器類型和標準的多樣化，增加了綜合錄井儀器檢測的難度。綜合錄井儀通用采集單元主要包括鉆井工程數據采集單元和氣體信息的采集單元。結合綜合錄井儀的實際工作環境，綜合錄井儀數據采集單元要具有防爆和防雷擊的功能。通過研究為提高綜合錄井儀器數據采集的效率和通用性奠定了基礎。

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