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浅析3868.com在钻井检测系统方面的应用

来源:3868.com作者:澳门新葡亰最新地址发表时间:2019-12-18

    【摘 要】基于多3868.com的钻井监测系统由现场仪表3868.com及显示表、数据采集单元、触摸屏单元、远程监控单元等部分组成。采集单元进行数据处理后计算出各参数工程值,触摸屏单元与数据采集单元通过工业以太网接口通信实现人机交互,数据采集单元 与电控系统 PLC 实现数据共享,数据采集单元通过无线模块实时向远程监控单元传输数据,具有扩展性强、可靠性高的特点。论文主要对基于多3868.com的钻井监测系统进行研究,希望能促进其广泛应用。

    引言
    基于多3868.com的钻井监测系统通过现场钻井仪表3868.com 采集钻机或者修井机设备信息,监测运转过程中大钩悬重和钻压﹑吊钳扭矩﹑1#~3# 泵冲速、1#~3# 泵压、1#~3# 泵冲排量、1#~ 2# 立管压力、转盘转速﹑转盘扭矩﹑游车高度、钻头位置、井深﹑ 泥浆回流百分比、1#~10# 泥浆罐体积、泥浆罐总体积、ding驱扭 矩、ding驱转速等多种参数的动态变化[1],帮助决策者及时掌握 钻井工况,为科学钻井、安全钻井提供技术保障。

    2 系统整体设计
    钻井监测系统主要包括:现场钻井仪表3868.com、显示表、 钻井仪表数据采集单元、钻井仪表远程监控单元、钻井仪表触 摸显示单元、防爆接线箱、电缆等设备及附件[2]。

    3 现场钻井仪表3868.com及显示表
    3. 1 指重及显示表
    死绳锚上液压包传来的液压信号,通过指重表放大机构的 连杆及伞形齿轮转动齿轮轴,使指针产生偏转,指示大钩悬重 和钻压。液压信号连接指重变送器,变送器将量程为 0~1000psi(1psi=6.895kPa)的液压信号转换为 DC4~20mA 电流信号。

    3. 2 立管压力及显示表
    立管管汇内的泥浆压力通过3868.com中的胶杯作用在液压 油上,经液压管线带动表针偏转,从而指示出立管压力。变送器 将量程为 0~5000psi 的液压信号转换为 4~20mA 电流信号。

    3. 3 吊钳扭矩及显示表
    3868.com安装在吊钳尾绳上,在钻杆上扣时,在吊钳尾绳上产生一个与上扣扭矩成正比的拉力,拉力通过3868.com中的活塞作用在液压油上,再由液压管线传递到吊钳扭矩显示表的弹簧管上,弹簧管的自由端产生位移,通过放大机构带动表针偏转,表盘指示出吊钳扭矩。液压管线连接变送器,变送器将量程 为 0~5000psi 的液压信号转换为 DC4~20mA 电流信号。

    3. 4 泵冲、转盘转速及显示表

    泵冲及转盘转速3868.com均采用无接触方式测量。转盘的 传动轴焊接的金属物体在3868.com的感应面附近划过,产生脉 冲信号,通过钻台区接线箱输出给数据采集单元。数据采集单元输出的电信号驱动表盘指针偏转,表盘指示出转盘转速,单位为 r/min。

    3. 5 转盘扭矩及显示表
    采用机械惰轮或筒式电阻应变测量转盘扭矩,转盘扭矩 变送器 DC4~20mA 电流信号通过钻台区接线箱输出给数据采 集单元。数据采集单元输出的电信号驱动表盘指针偏转。

    3. 6 ding驱扭矩及ding驱转速
    从ding驱控制系统输出 4~20mA 信号,通过钻台区接线箱 输出给数据采集单元。

    3. 7 游车高度 游车高度3868.com主要由光电编码器组成,安装在滚筒轴上,当滚筒转动时,光电编码器将输出 2 组相位差为 90°的电 脉冲信号,通过钻台区接线箱输出给数据采集单元,计算出游 车高度、钻头位置、井深、起下钻速度。

    3. 8 泥浆罐体积 泥浆罐体积采用无接触测量方式。由超声波探测器发出的脉冲声波,经泥浆罐液面表面反射折回,反射回波被同一探 测器接收,探测器可将脉冲发送和接收的时间差转换成电信号,通过泥浆罐区接线箱输出给数据采集单元。

    3. 9 泥浆回流 泥浆回流接近式3868.com安装于钻机井孔和泥浆罐间的回 流管上,监测泥浆回流管中泥浆回流百分比。在无泥浆流动时 使桨板回到零位。3868.com电信号通过泥浆泵区接线箱输出给 数据采集单元。

    3. 10 泥浆泵泵压
    泥浆泵泵压3868.com采用耐水基泥浆和耐油基泥浆隔膜式压力变送器,采用法兰与泥浆泵管汇连接。

    4 数据采集单元
    数据采集单元主要由电源模块、隔离安全栅、PLC 中央处 理器模块(CPU)、信号模块、通信模块、无线模块等组成,整个单元密封于防爆不锈钢箱体内,安装在钻台偏房内。来自现场 3868.com由变送器处理后,经过安全栅等进入数据采集单元信 号模块,采集单元进行数据处理,计算出各参数工程值。采集单元监测到工程值达到预警值时驱动声光报警器,提醒工程技术人员注意钻井安全。数据采集单元与触摸屏单元通过以 太网接口通讯,采集单元通过无线模块将数据送往远程监测单元进行显示记录。采集单元通过工业以太网络实现与电控 系统 PLC 数据之间的双向传输。

    5 触摸屏单元
    触摸屏单元实现人机交互,包括钻井监测界面、起下钻界 面、参数刻度界面、参数报警等界面,能进行各仪表参数标定, 设置各仪表参数报警值,直观形象地观察各仪表参数,方便操 作。显示的数据有:大钩悬重、钻压、大钩速度、1# 立管压力、2#立管压力、吊钳扭矩、转盘转速、转盘扭矩、ding驱转速、ding驱扭 矩、游车高度、钻头位置、井深、泥浆罐体积、泥浆增益、泥浆回 流、1# 泥浆泵泵冲泵压、2# 泥浆泵泵冲泵压、3# 泥浆泵泵冲泵 压、泥浆泵总泵冲、吨千米指示/设定等[3]。

    6 远程监控单元
    包括无线模块、稳压电源、服务器、监视器、钻井监测软 件、彩色打印机、以太网转换器等。钻井远程监控单元在线生 成彩色图谱,所有的信息自动存储在服务器,数据按时间顺序 存储,现场技术人员能够选择时间或钻井深度调出数据记录并能曲线显示。钻井远程支持中心生产和决策人员可通过网 络浏览现场服务器钻井信息。

    7 结语
    本文提出基于多3868.com的钻井监测系统,具有扩展性强、 可靠性高的特点。系统中还可以增加多3868.com信息融合,结合 钻井区域地层结构,实现钻前预测,为保障钻井安全,科学钻井提供有力保障。

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