[发明专利]钻井机钻井杆数计数装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种钻井机，尤其涉及一种钻井机钻井杆数计数装置及计数方法，属于地质勘探设备技术领域。

背景技术

煤炭，石油开采前，都会对土层进行分析，预判含水部分、含瓦斯部分等地质情况。在人工下井作业前，会用钻井机对预判有含水、含瓦斯部分等的土层进行实际钻探，如果探测到水、瓦斯等影响人工作业安全的因素，应立即进行排水排气处理，降低人工作业危险。

在实际钻井作业时，由于钻机操作人员的疏忽或者责任心不强，可能会出现钻井深度不够的现象，从而导致未能探测到应该探测的位置，这样会给人工作业埋下安全隐患。

针对上述情况，为了保证人工作业的安全，必须对钻井深度进行监控。现有技术对钻井深度监测的工序主要有：采用国外仪器进行高精度的深度监测，或者使用较细的钢管重新钻入待测量的钻井，通过钢管长度来计算大致的深度这两种方式。但是，第一种方式设备成本过高，且在一般的钻井过程中不需要过高的精度，第二种方式工序复杂，容易出现因钻井部分坍塌导致钢管测量深度偏差的问题。

因此开发一种钻井机钻井杆数计数装置，能在钻井的同时有效的记录钻井机钻井过程，并通过软件分析计算出钻井过程使用的钻杆个数，以保证钻井探测作业的完整完成，具有十分重要意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种钻井机钻井杆数计数装置及方法，解决钻井深度监控的技术问题，保证人工作业的安全。

本发明的目的通过以下技术方案予以实现：

一种钻井机钻井杆数计数装置，包括进给压力传感器1、退出压力传感器2、第一运算放大器3、第二运算放大器4、第一A/D采样芯片5、第二A/D采样芯片6、装置主芯片7、控制按钮8、LED显示器9，所述进给压力传感器1与第一运算放大器3相连，第一运算放大器3与第一A/D采样芯片5相连，所述第一A/D采样芯片5与装置主芯片7相连，所述退出压力传感器2与第二运算放大器4相连，所述第二运算放大器4与第二A/D采样芯片6相连，所述第二A/D采样芯片6与装置主芯片7相连，所述控制按钮8、LED显示器9分别与装置主芯片7相连。

一种钻井机钻井杆数计数方法，包括：

设置状态寄存器数组，该数组用于保存：状态，状态持续时间，该状态前后5秒PA、PB平均电压，该状态前后25秒PA、PB平均电压，该状态前后50秒PA、PB平均电压，钻机运作过程标志；

遍历保存PA、PB值的寄存器并对PA、PB大小进行比较：将当前的比较结果保存与下一组比较结果相比较；

当结果一样时，计数器加1；

当结果不同时：

1.计算之前状态保持时间：状态保持时间＝计数器个数*单位时间；

2.计算保存该状态前后5秒PA、PB平均电压，该状态前后25秒PA、PB平均电压，该状态前后50秒PA、PB平均电压；计算方式：S秒平均电压＝(S*单位时间中压力值的总和)/S*单位时间；

3.保存当前状态：当状态持续为PA＞PB时，状态中存入“1”；当状态持续为PA＜PB时，状态中存入“-1”；当状态持续为PA＝PB，或者PA＝PB＝0时，状态中存入“0”；

通过时间阀值过滤钻井非有效动作：

遍历状态寄存器数组，读取状态，状态持续时间；

如果状态持续时间小于5S，从寄存器中删除该状态和状态相关信息，如果

大于5S，则不做任何处理；

过滤空闲状态：

遍历状态寄存器数组，读取状态；

如果状态为“0”，则从寄存器中删除该状态和状态相关信息；

重新对状态寄存器进行整合：

遍历状态寄存器数组，读取当前状态和下一状态；

如当前状态和下一状态相同，则将状态持续时间相加，并合并平均电压值；

分析状态为钻机运作哪个过程：

遍历状态寄存器数组，读取状态，时间，平均值；

如果状态为进给状态，状态持续时间大于5S，且PA平均值大于1mpa，PB平均值小于1mpa，则属于正常有载进给，钻机运作过程标志设为“1”；

如果状态持续时间大于5S，且PA平均值小于1mpa，PB平均值小于1mpa，则属于空载进给，钻机运作过程标志设为“2”；

如果状态持续时间大于5S，且PA平均值大于1mpa，PB平均值大于1mpa，则属于快速进给，钻机运作过程标志设为“3”；

如果状态为退出状态，状态持续时间大于5S，且PA平均值大于1mpa，PB平均值小于1mpa，则属于正常有载退出，钻机运作过程标志设为“4”；