[发明专利]基于气动旋扣器的自动井深测量系统

说明书

本发明公开了一种基于气动旋扣器的自动井深测量系统，包括供气装置和位于供气装置一侧的气动旋扣器，所述气动旋扣器的输出轴上安装有滚筒轴，且滚筒轴上安装有滚筒编码器，供气装置的出气口连接有立管，且立管的顶部内壁上设有压力传感器，立管远离供气装置的一端连接有导管，且导管连接有三通快速连接器的一端，所述三通快速连接器远离立管的一端通过导管连接有三通气控阀。本发明通过使用滚筒编码器测量大钩当前位置，使用感应装置测量气动旋扣器的动作，并向上位机发送气动旋扣器工作信号，上位机能够实时计算当前的井深参数，实现了在浅井阶段也能够进行井深测，降低了成本，拆装方便，省时省力。

技术领域

本发明涉及井深测量系统技术领域，尤其涉及一种基于气动旋扣器的自动井深测量系统。

背景技术

井深测量是钻井作业中不可缺少的环节，需要自动测量井深的设备有很多，例如，在自动化钻机系统中配套安装的钻井参数仪、在一些钻井作业中使用的录井系统、在定向井水平井施工中使用的MWD以及LWD等。这类设备均需要对井深进行实时跟踪，并且均采用基于悬重的测量方法，即使用滚筒编码器间接测量大钩高度，使用钩载传感器通过测量悬重判断出坐卡离卡的状态，使用立管压力传感测量开泵关泵状态，上位机通过这些状态以及参数能够实时的计算出当前井深、钻头位置、钻头离底、方入及方余等参数。但是这种经典的测量方式存在一个缺陷，即在井深不大的情况下，由于此时悬重很低，坐卡离卡状态界限模糊导致分辨不出来，导致在浅井阶段无法进行自动井深测量。

目前，这种基于悬重测量井深的方式无法解决这个问题，在浅井阶段只能够通过人工测量每根钻具的长度测量井深。因此，研究一种能够适应与任何情况下的井深测量系统具有现实意。

发明内容

基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种基于气动旋扣器的自动井深跟踪系统，其基本原理是通过使用滚筒编码器测量大钩当前位置，使用立管压力传感测量开泵关泵状态，使用感应装置测量气动旋扣器的动作，这些参数经过上位机的计算能够实时计算出当前井深。由于这种测量方法是基于气动旋扣器的状态，无需使用悬重作为参数，所以不受当前井深的影响，即实现了在浅井阶段也能够进行井深测量。

本发明提出的一种基于气动旋扣器的自动井深测量系统，包括供气装置和位于供气装置一侧的气动旋扣器，所述气动旋扣器的输出轴上安装有滚筒轴，且滚筒轴上安装有滚筒编码器，供气装置的出气口连接有立管，且立管的顶部内壁上设有压力传感器，立管远离供气装置的一端连接有导管，且导管连接有三通快速连接器的一端，所述三通快速连接器远离立管的一端通过导管连接有三通气控阀，所述三通气控阀靠近立管的一端通过导管连接有检修球阀，且检修球阀远离三通气控阀的一端与立管的顶部外壁连接，所述三通快速连接器的另一端内壁上连接有感应装置，且感应装置的信号输出端通过信号线连接有上位机。

优选地，所述供气装置为气泵或空压机。

优选地，所述气动旋扣器连接有开关，且开关与控制器连接，控制器为DATA-型控制器。

优选地，所述滚筒编码器的输出端通过信号线与上位机的输入端连接。

优选地，所述三通气控阀为常闭二位三通气控阀，且供气装置和三通气控阀均连接有开关，开关与控制器连接。

优选地，所述感应装置感应气动旋扣器的状态，且感应装置为量气体压力传感器、霍尔开关或电信号触点开关，且气体压力传感器的量程为1MP。

本发明的有益效果为：

1.采用基于气动旋扣器状态的测量方式，与当前悬重无关，即与井深无关，彻底解决了浅井时无法进行井深跟踪的问题；

2.使用气体传感器判断气动旋扣器的开关状态非常清晰，而使用钩载传感器测量坐卡离卡状态时经常由于悬重波动导致误判；

3.使用具有快拔插头的三通连接气体压力传感器的安装方式非常方便，其安装与拆卸的过程非常简易；