[发明专利]一种随钻测量地面系统

说明书

本发明提供一种随钻测量地面系统，包括以下几个部分：地面接口箱、PC机、司钻显示器、立管压力传感器、钩载传感器以及深度编码器；地面接口箱包括主控模块、深度采集模块、压力采集模块、与PC机通信接口模块；PC机通过与PC机通信接口模块、主控模块与地面接口箱连接，立管压力传感器将采集到的信号上传至压力采集模块，钩载传感器、深度编码器与深度采集模块连接，司钻显示器、井下探管与主控模块连接。本发明用于随钻测量的地面系统，通过接口箱内主控模块控制相应的传感器、深度编码器、井下探管、司钻显示器工作，实现了随钻测井中对井下信息的采样、处理、存储、显示等功能，本方案结构模块化，易于实现，实用性强，稳定性高。

技术领域

本发明涉及石油勘探技术领域，具体而言，涉及一种随钻测量地面系统。

背景技术

随钻测量就是在钻井过程中，完成对井底附近相关参数的连续自动测量，然后通过泥浆脉冲将测量信息发送至地面，通过地面系统对测量信息进行采集、存储、处理、显示，所以地面系统对整个测井过程起非常重要的作用。在国内，随钻测量技术还没有完全成熟，过去的地面系统已经不能够满足现有随钻测量的需要。

因为现有地面系统已经无法满足随钻测量的需要，所以开发一种应用于随钻测量的地面系统成为了本领域技术人员追求的目标。

发明内容

为了解决现有技术的地面系统无法满足随钻测量的需要等技术问题，本发明的目的在于提供一种随钻测量地面系统。

为实现以上发明目的，本发明采用的技术方案如下：

一种随钻测量地面系统，包括以下几个部分：地面接口箱、PC机、司钻显示器、立管压力传感器、钩载传感器以及深度编码器；地面接口箱包括主控模块、深度采集模块、压力采集模块、与PC机通信接口模块；主控模块、与PC机通信接口模块之间通过第一USART通信，所述主控模块与压力采集模块、深度采集模块共用一条SPI总线；所述PC机通过所述与PC机通信接口模块、所述主控模块与地面接口箱连接，所述立管压力传感器将采集到的信号上传至所述压力采集模块，所述钩载传感器、深度编码器与所述深度采集模块连接，所述司钻显示器、井下探管与所述主控模块连接。

在较佳的技术方案中，所述主控模块包括MCU、以太网PHY、第二接口电路和第三接口电路、第一前端处理电路、电源输出控制电路、电源电流采样电路，所述MCU通过与PC机接口模块的第一接口电路与PC机连接，所述MCU顺序通过以太网PHY、RJ45后与PC机通信，所述MCU分别通过第二USART和第三USART连接第二接口电路和第三接口电路，并通过第三接口电路转发命令给司钻显示器，通过第二接口电路与井下探管通信，所述第一前端处理电路将井下探管采集的脉冲信号上传至所述MCU，所述MCU通过电源输出控制电路为井下探管供电，所述电源电流采样电路将提供给井下探管的电流反馈给所述MCU。

在较佳的技术方案中，所述压力采集模块包括第二前端处理电路和双通道A/D转换器，第二前端处理电路将从立管压力传感器接收的信号通过A/D转换器上传至SPI总线。

在较佳的技术方案中，所述深度采集模块包括一单片机和第三前端处理电路，所述第三前端处理电路将钩载传感器和深度编码器接收的信号上传至单片机，经单片机处理后上传至所述SPI总线。

在较佳的技术方案中，所述压力传感器和所述钩载传感器信号输出的电流大小为4-20mA。

在较佳的技术方案中，所述地面接口箱与司钻显示器、压力传感器、钩载传感器、深度编码器的连接通过电缆转接盒进行了转接。

在较佳的技术方案中，所述PC机和所述地面接口箱供电电源为220V市电。

在较佳的技术方案中，所述PC机和所述地面接口箱供电电源采用UPS电源，功率为200瓦。