CN201460860U - 钻进探测防碰报警系统 - Google Patents

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李国庆
孙文才
朱红岩
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Abstract

一种钻进探测防碰报警系统。主要解决现有技术中，钻井作业时钻头容易钻穿邻近井套管的问题。其特征在于：系统还包括至少三路声波检测通道以及模数转换器、复杂可编程逻辑控制器、单片机和USB接口芯片；其中，声波检测通道由依次连接的电容式次生传感器、音频信号放大器以及LC低通滤波器构成；由LC低通滤波器向所述模/数转换器输入去除谐波后的音频模拟信号；单片机控制模/数转换器选择所采集的声波检测通道，并将通道号发送给所述复杂可编程逻辑控制器；模/数转换器在单片机的控制下将数字信号送到复杂可编程逻辑控制器中，数据和通道号组合后，发送给USB接口芯片传送给上位的工业计算机驱动喇叭报警。具有报警准确、避免事故发生的特点。

Description

钻进探测防碰报警系统
技术领域：
本实用新型涉及油田钻井工程领域中所用到的一种报警装置，具体的说是涉及一种在钻井过程中防止碰撞其它油井套管的装置。
背景技术：
目前，在油田钻井工程领域中，钻井工程作业经常会在井眼密集的区域中进行。当遇到一些斜井时，技术人员根本无法判断套管在地下的具体位置，因此，在钻进过程中经常会发生钻头钻穿邻近井套管的事故，但现有技术中尚无解决此问题的有效措施。
实用新型内容：
为了解决现有技术中，钻井作业时钻头容易钻穿邻近井套管的问题，本实用新型提供一种钻进探测防碰报警系统，该种钻进探测防碰报警系统能够探测到周围是否有临近井套管，具有使用方便、报警准确的特点。
本实用新型的技术方案是：该种钻进探测防碰报警系统，包括工业计算机、带有外设报警信号驱动电路的报警喇叭，其特征在于：所述系统还包括至少三路声波检测通道以及模数转换器、复杂可编程逻辑控制器、单片机和USB接口芯片；其中，所述声波检测通道由依次连接的电容式次生传感器、音频信号放大器以及LC低通滤波器构成，由电容式次生传感器向音频信号放大器输出音频信号，由音频信号放大器向LC低通滤波器输出增益后的待过滤音频信号；由所述LC低通滤波器向所述模/数转换器输入去除谐波后的音频模拟信号，进行模/数转换；所述单片机控制模/数转换器选择所采集的声波检测通道，并将通道号发送给所述复杂可编程逻辑控制器；所述模/数转换器在单片机的控制下将转换后的数字信号送到复杂可编程逻辑控制器中，所述复杂可编程逻辑控制器将数据和通道号组合后，发送给USB接口芯片；由所述USB接口芯片经过电缆将信号传送给上位的工业计算机；由所述工业计算机控制外设报警信号驱动电路；所述模/数转换器为AD7888型，所述复杂可编程逻辑控制器为EPM3128型，所述单片机为PIC18F6622型，所述USB接口芯片为FT245RL型。
本实用新型具有如下有益效果：由于采取上述方案，将至少三路电容式次生传感器环绕距离待钻井最近的邻近井安置，固定于邻近井的套管接箍处，由这些电容式次生传感器接收钻头钻进产生的岩石振动声波，此后通过本报警系统分析处理后决定是否报警，从而有效解决了钻井作业时钻头容易钻穿邻近井套管的问题，避免了生产事故的发生。
附图说明：
图1是本实用新型的组成示意图。
图2是本实用新型的工作示意图。
图中1-钻头，2-邻近井套管，3-电容式次生传感器，4-报警系统主机。
具体实施方式：
下面结合附图对本实用新型作进一步说明：
由图1所示，该种钻进探测防碰报警系统，包括工业计算机、带有外设报警信号驱动电路的报警喇叭，其中，所述系统还包括至少三路声波检测通道以及模数转换器、复杂可编程逻辑控制器、单片机和USB接口芯片；
其中，所述声波检测通道由依次连接的电容式次生传感器、音频信号放大器以及LC低通滤波器构成，由电容式次生传感器向音频信号放大器输出音频信号，由音频信号放大器向LC低通滤波器输出增益后的待过滤音频信号；在这里可以采用B&K公司生产的4191电容式次声传感器。
此后，由所述LC低通滤波器向所述模/数转换器输入去除谐波后的音频模拟信号，进行模/数转换；
所述单片机控制模/数转换器选择所采集的声波检测通道，并将通道号发送给所述复杂可编程逻辑控制器；
所述模/数转换器在单片机的控制下将转换后的数字信号送到复杂可编程逻辑控制器中，所述复杂可编程逻辑控制器将数据和通道号组合后，发送给USB接口芯片；
由所述USB接口芯片经过电缆将信号传送给上位的工业计算机；  由所述工业计算机控制外设报警信号驱动电路；
所述模/数转换器为AD7888型，所述复杂可编程逻辑控制器为EPM3128型，所述单片机为PIC18F6622型，所述USB接口芯片为FT245RL型。
按照本方案，如图2所示，将至少三个电容式次生传感器环绕距离待钻井最近的邻近井安置，固定于邻近井的套管接箍处，由这些电容式次生传感器接收钻头钻进产生的岩石振动声波，可实现同时监控邻近多口井的套管振动状况。
在具体应用时，为本报警系统提供电源的部分可以包括以下两部分：入口防护部分，由防反二极管、保险丝、LC滤波电路组成；开关电源部分，采用TPS54331芯片，将5V输入电源转换为系统需要的3.3V电源，如此使用开关电源可明显提高系统电源效率。
本报警系统主控单元采用嵌入式PIC18F6622型单片机来实现，可以很好控制模数转换器AD7888采集哪一个通道，并将通道号告知复杂可编程逻辑控制器，即CPLD。
本报警系统通过USB接口芯片与上位工业计算机通信，所采集数据均由上位工业计算机分析处理。当上位工业计算机发现钻头与相关套管距离有危险时将产生报警信号，控制外设报警信号驱动电路使报警喇叭发出报警信号。
目前本系统已经进行了多次试验应用，杏3-2-E937井和杏3-丁3-斜E937井是同平台丛式定向井，两井井口地面相距7米。杏3-丁3-斜E937井井钻进施工时，在已施工完的同平台邻近井杏3-2-E937井上安装本报警系统，对杏3-丁3-斜E937井钻进施工时钻头与同平台邻近井杏3-2-E937的距离进行测试，当杏3-丁3-斜E937井钻进至302米时，本报警系统发出报警信号，经对杏3-丁3-斜E937井眼轨道数据加密测量后与杏3-2-E937井井眼轨道数据进行防碰扫描计算，在302米处两井相距2.05米。对杏3-丁3-斜E937井及时采取了绕障施工，避免了两井相碰事故的发生。

Claims (1)

1.一种钻进探测防碰报警系统，包括工业计算机、带有外设报警信号驱动电路的报警喇叭，其特征在于：所述系统还包括至少三路声波检测通道以及模数转换器、复杂可编程逻辑控制器、单片机和USB接口芯片；
其中，所述声波检测通道由依次连接的电容式次生传感器、音频信号放大器以及LC低通滤波器构成，由电容式次生传感器向音频信号放大器输出音频信号，由音频信号放大器向LC低通滤波器输出增益后的待过滤音频信号；
由所述LC低通滤波器向所述模/数转换器输入去除谐波后的音频模拟信号，进行模/数转换；
所述单片机控制模/数转换器选择所采集的声波检测通道，并将通道号发送给所述复杂可编程逻辑控制器；
所述模/数转换器在单片机的控制下将转换后的数字信号送到复杂可编程逻辑控制器中，所述复杂可编程逻辑控制器将数据和通道号组合后，发送给USB接口芯片；
由所述USB接口芯片经过电缆将信号传送给上位的工业计算机；
由所述工业计算机控制外设报警信号驱动电路；
所述模/数转换器为AD7888型，所述复杂可编程逻辑控制器为EPM3128型，所述单片机为PIC18F6622型，所述USB接口芯片为FT245RL型。
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102373917A (zh) * 2010-08-12 2012-03-14 刘永军 井口监测套管防碰系统
CN102644457A (zh) * 2012-04-19 2012-08-22 中国海洋石油总公司 一种随钻邻井距离计算方法
CN102953722A (zh) * 2012-12-07 2013-03-06 中国海洋石油总公司 一种钻井作业中的防碰绕障方法及系统
CN104963676A (zh) * 2015-06-25 2015-10-07 中国石油天然气股份有限公司 一种钻井防碰预警装置及方法
CN107784930A (zh) * 2016-08-26 2018-03-09 中国石油化工股份有限公司 一种声控司钻显示器
CN110863817A (zh) * 2019-12-03 2020-03-06 西南石油大学 一种超声波井眼防碰监测系统及监测方法

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102373917A (zh) * 2010-08-12 2012-03-14 刘永军 井口监测套管防碰系统
CN102644457A (zh) * 2012-04-19 2012-08-22 中国海洋石油总公司 一种随钻邻井距离计算方法
CN102644457B (zh) * 2012-04-19 2014-12-24 中国海洋石油总公司 一种随钻邻井距离计算方法
CN102953722A (zh) * 2012-12-07 2013-03-06 中国海洋石油总公司 一种钻井作业中的防碰绕障方法及系统
CN102953722B (zh) * 2012-12-07 2015-07-22 中国海洋石油总公司 一种钻井作业中的防碰绕障方法及系统
CN104963676A (zh) * 2015-06-25 2015-10-07 中国石油天然气股份有限公司 一种钻井防碰预警装置及方法
CN107784930A (zh) * 2016-08-26 2018-03-09 中国石油化工股份有限公司 一种声控司钻显示器
CN107784930B (zh) * 2016-08-26 2020-07-31 中国石油化工股份有限公司 一种声控司钻显示器
CN110863817A (zh) * 2019-12-03 2020-03-06 西南石油大学 一种超声波井眼防碰监测系统及监测方法
US11008851B1 (en) 2019-12-03 2021-05-18 Southwest Petroleum University Ultrasonic wellbore anti-collision monitoring system and monitoring method

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