[发明专利]一种井控防喷器锁紧轴行程位置测量系统

说明书

技术领域

本发明涉及电子信息无线传输测量技术领域，尤其涉及一种井控防喷器锁紧轴行程位置测量系统。

背景技术

井喷，是一种地层中流体喷出地面或流入井内其他地层的现象，大多发生在开采石油天然气的现场。目前，钻井井场发生井喷事故时，只能单纯依靠现场技术人员手动开阀，容易造成关井动作滞后、迟缓，影响速度。在雨雪雾天或黑天时，由于环境影响视线，此时需要用手电筒等辅助工具，但是仅凭肉眼通过观察窗查看锁紧轴行程位置，容易造成误判，无法确定锁紧轴是否可靠行进到指定区域，进而导致关井不彻底，影响关井动作的正确执行，并且，完全依靠人力监督锁紧轴行程位置，容易造成人员疲劳，致使关井速度减慢甚至失败。目前，国内外尚无自动控制装置对井控防喷器锁紧轴行程位置进行精确测量。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提出一种井控防喷器锁紧轴行程位置测量系统，实现对井控防喷器锁紧轴行程位置的自动、精确的监测。

为了对披露的实施例的一些方面有一个基本的理解，下面给出了简单的概括。该概括部分不是泛泛评述，也不是要确定关键／重要组成元素或描绘这些实施例的保护范围。其唯一目的是用简单的形式呈现一些概念，以此作为后面的详细说明的序言。

所述系统，包括司钻台监控中心主机和对应不同位置的井控防喷器从机，其中，还包括与所述司钻台监控中心主机相连接的主机ZigBee无线传感器数传模块，所述司钻台监控中心主机包括人机交互子模块，用于突发井喷状况时，根据相应位置的按钮动作，关闭对应的防喷器；所述主机ZigBee无线传感器数传模块包括主机发送模块和主机接收模块，所述主机发送模块用于发送关井信号，所述主机接收模块用于接收锁紧轴行程的位置信息；所述井控防喷器从机，包括主控制器，从机ZigBee无线传感器数传模块和锁紧轴行程位置检测模块；所述主控制器用于接收并处理所述锁紧轴行程位置检测模块发送的锁紧轴行程的位置信息；所述从机ZigBee无线传感器数传模块包括从机接收模块和从机发送模块，所述从机接收模块用于接收所述主机ZigBee无线传感器数传模块发送的关井信号并通知所述主控制器进入工作状态，所述从机发送模块用于发送所述主控制器处理之后的所述锁紧轴行程的位置信息；所述锁紧轴行程位置检测模块用于检测所述锁紧轴行程的位置信息，并将所述位置信息发送至所述主控制器。

进一步的，所述锁紧轴行程位置检测模块包括霍尔式接近开关和单片机IO接口电路，所述霍尔式接近开关用于采集磁性物质在锁紧轴上吸附的位置信息，发出开关量信号，所述单片机IO接口电路用于接收所述开关量信号，并将其读入所述主控制器。

其中，所述霍尔式接近开关通过加工件固定在防喷器锁紧轴外侧的圆筒形护罩头部的前端。

优选的，所述加工件为一圆环，所述圆环的上方和左、右两侧，开设有M12×20的螺纹孔，用于固定所述霍尔式接近开关，所述圆环表面均匀开设有四个螺纹孔，用于通过螺丝与所述锁紧轴外侧的圆筒形护罩固定连接，所述圆环壁内部设有走线槽，所述走线槽汇至到整个圆环件的左下方或右下方。

在一些可选的实施例中，所述系统还包括温度监测模块，所述温度监测模块包括温度传感器和温度采集电路，所述温度传感器用于采集外部温度信息，所述温度采集电路用于将所述温度信息读入所述主控制器。

在一些可选的实施例中，所述系统还包括温控模块，所述温控模块包括电加热板和温控电路，所述电加热板用于为电路板周围环境提供所需热量，所述温控电路用于控制所述电加热板的接通和断开。

进一步的，还包括整个系统提供电力供应的电源模块，所述电源模块将220V的交流电压转换成24V和5V 的直流电两路输出，分别为传感器和主控制器供电。

在一些可选的实施例中，所述电源模块外接后备电池模块，用于断电时为整个系统提供电力，所述后备电池模块为锂电池。

本发明所带来的有益效果：可自动控制和测量井控防喷器锁紧轴行程的位置，无需借助人力，快捷有效地确定防喷器锁紧轴行程的各段位置信息，将采集的数据实时发送到司钻操作控制台的电脑显示界面，从而使得钻井井场井控的管理能力更加智能化、人性化。

为了上述以及相关的目的，一个或多个实施例包括后面将详细说明并在权利要求中特别指出的特征。下面的说明以及附图详细说明某些示例性方面，并且其指示的仅仅是各个实施例的原则可以利用的各种方式中的一些方式。其它的益处和新颖性特征将随着下面的详细说明结合附图考虑而变得明显，所公开的实施例是要包括所有这些方面以及它们的等同。

附图说明

下面结合附图对具体实施方式做出进一步的详细说明。