無線網絡技術在綜合錄井儀中的應用分析

劉勝華

摘要：無線網絡技術，作為目前應用最為廣泛的應用技術之一，在綜合錄井儀中的有效應用，不僅提高了油田錄井的工作效率和錄井質量，同時降低了錄井作業勞動強度，實現了錄井信息的實時化和動態化。無線網絡錄井技術具有安裝操作簡便、可移動性和抗干擾能力強等特點，已經成為綜合錄井儀技術的發展方向。無線網絡錄井技術的關鍵在于在井場構建一套包括無線傳感器節點系統、無線數據采集系統、無線綜合錄井軟件在內的綜合錄井儀無線傳輸系統，其目的在于實現數據采集系統與傳感器之間、服務器與客戶端之間數據傳輸的無線化和實時動態化。本文對此進行分析。

關鍵詞：無線網絡技術;綜合錄井儀;應用研究

1 引言

隨著現代科學技術的發展，無線網絡技術得到了廣泛應用，已經成為工農業生產和人們日常生活不可或缺的一項重要技術。在油田錄井技術中，無線網絡技術的應用使綜合錄井儀正在向集成化、小型化和多功能化的方向發展，使錄井效率和質量得到明顯提升，錄井信息的實時動態化傳輸和控制成為現實。

無線網絡傳輸技術具有傳輸速度快、傳播范圍廣、不受地域環境限制、設備安裝拆卸方便、可移動性能優越、抗電磁等外界干擾性能強大、安全性能高等特點，特別適用于環境復雜的井場作業環境[1]。

2 無線網絡技術的構成

綜合錄井儀無線傳輸系統的總體構成主要包括：無線傳感器節電系統，無線數據采集系統以及無線綜合錄井軟件系統等三部分組成。

2.1無線傳感器節點

無線傳感器節點系統是由數個無線傳感器節點構成的，各節點分布在不同的鉆井施工現場。無線傳感器節點能將數據采集模塊、電力供應模塊、數據處理模塊、無線通信模塊有機集成在同一個物理單元上，實現了對所需要采集的物理量信號進行探測和采集，將所探測采集的物理量信號轉換成數字信號后通過無線網絡實時傳輸的同步進行。

數據采集模塊的采集功能是將所探測到的物理信號先轉換成常規的脈沖信號或模擬信號，通過倍頻、鑒相或者計數、測頻等技術手段將脈沖信號轉換成數字信號;通過A/D轉換電路技術將模擬信號轉換成數字信號后，再將數字信號傳輸至數字處理模塊并在存儲模塊進行存儲，等待系統的發送指令[2]。當存儲模塊接到系統發出的發送指令后便會立刻將數字信號傳輸至無線通訊模塊，而無線通訊模塊則需要對數字信號進行再編碼后進行發送。

無線通信模塊通常采用基于IEEE 802.15標準的距離短、功耗低的ZigBee通信技術，該項技術最顯著特點是距離短、復雜程度低、功耗低、數據數率低、自組織、建設和使用成本低，其工作頻段在2.4GHz ISM免費公共頻段，無需向無線電管理部門做特殊申請和審批，是經濟適用和便捷的的無線網絡通訊技術。在鉆井施工現場，無線通訊網絡是由局域網（Wi-Fi）和藍牙（Bluetooth）以及分布在各個鉆井作業場所無線傳感器系統（節點）所組成的，與傳統的紅外數據傳輸相比較更適合井場復雜環境條件下數據傳輸的需求[3]。

2.2無線數據采集系統

無線數據采集系統是由包括無線通訊模塊（短距離無線收發電路系統）、數據處理模塊（存儲器和微處理器系統）以及信號傳輸接口等在內的三部分所組成。其中：無線通訊模塊用以接收位于各鉆井現場的無線傳感器節點發送來的無線傳輸信號并進行放大、解碼，然后在數據處理模塊的有效控制下經信號傳輸接口將數據資料傳輸至服務器進行解讀、分析與處理。通常情況下，無線數據采集系統與服務器之間需要通過網絡端口進行實時通信聯絡，以實現數據的傳輸和用戶的有效訪問。

2.3 綜合錄井儀軟件系統

無線綜合錄井軟件系統通常采用的架構是B/S系統，其最大得特點在于可實現對無線傳感器網絡數據采集系統的兼容性，用戶可以直接通過瀏覽IE瀏覽器的方式對錄井軟件系統進行直接訪問。其接口方式囊括了包括串口、UDP接口、TCP/IP接口等數據采集接口在內的多種協議自定義接口方式，用戶可以根據自己的無線網絡傳輸方式較為靈活得設置接口協議，即可實現傳感器信號的實時采集和傳輸[4]。

3 無線網絡技術在綜合錄井儀中的應用

無線網絡技術在綜合錄井儀中的有效應用，主要是通過綜合錄井軟件加以實現的，所實現的技術路線是在綜合錄井儀中加裝大功率無線路由器，使鉆井施工現場形成一個功能其強大的無線局域網絡，用戶端只要通過技術手段與該無線局域網實現有效連接，便可通過IE瀏覽器打開服務器網址并對無線網絡技術條件下的綜合錄井軟件進行直接訪問，獲取實時動態化的綜合測井數據，全面實現了井場、服務器、客戶端之間的無線網絡連接[5]。實踐證明，無線網絡技術在綜合錄井儀中的有效應用，不僅為鉆井、錄井施工作業人員及技術監督、技術管理和技術決策人員提供了實時動態的現場監控數據資料，同時無線網絡技術的應用節省了大量服務器與井場、服務器與客戶端之間相互連接的視頻線，有效降低了生產成本，并且還大大降低了鉆（錄）井施工過程中的安全風險，對促進錄井技術的發展具有重要意義。

4 結語

無線網絡技術在綜合錄井儀種的有效應用，實現了綜合錄井技術的跨越式發展，是綜合錄井技術的一次較大飛躍。由于將無線網絡技術應用于綜合錄井實踐中，不僅突破了有線網絡受鉆井施工現場的地域環境、氣象條件的限制以及人為因素等諸多不利因素的影響，消除了錄井作業過程中錄井人員在鉆井施工現場所面臨的安全風險，而且具有安裝拆卸方便、抗電磁干擾性能強、有效彌補了有線傳輸的安全隱患等特點，實現了遠程實時動態訪問和監控，有利于對隨鉆測量和隨鉆測井等技術參數的動態監控和調整，實現準確鉆入目標靶點的鉆井目的。同時能極大地降低錄井作業人員的勞動強度和錄井作業成本，提高企業的經濟效益。但同時必須注意到，任何技術都具有一定的安全風險，因此，對于無線網絡技術在綜合錄井儀種的應用，要在實現錄井目標的基礎上，對數據信息實施加密，確保實現錄井數據資料的安全和保密性能。、

參考文獻：

[1]肖高棉，邢會民.無線網絡技術在綜合錄井儀中的應用[J].數字技術與應用，2014（2）：41.

[2]張策，甄建，季艷.綜合錄井儀傳感器信號無線傳輸方法探討[J].錄井工程，2010，21（2）：64-67.

[3]陳明華，高峰..低功耗無線傳感器技術在綜合錄井儀種的應用[J].中國化工貿易，2015（29）：106-107.

[4]王灝，關生，劉斌.無線傳輸接口技術在綜合錄井儀中的應用[J].化工設計通訊，2018（3）：54.

[5]陳厚濤.無線傳感器技術在綜合錄井中的應用[J].工程技術（文摘版）· 建筑，2015年12月（02）：00095.