[实用新型]石油钻井井深测量系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种石油钻井井深测量系统。

背景技术

在以往的石油钻井过程中，井深测量通常采用绞车传感器计量圈数与悬重结合计算的方式，其实质是通过绞车圈数值乘以绞车钢绳绕盘直径得到钢绳卷出或卷入长度，进而得到钻杆下降或上升距离，和大钩悬重变化配合计算，得出钻头起下钻移动数值，进而得到钻头位置和井深数值。测井中为了准确获得各地层参数必须保证测量参数与地层深度值的准确对应，因此，采用了预先测量钻杆长度的方法；具体为先测出每根钻杆长度并编号，下仪器时根据所下钻杆编号进行长度累加得到准确的井深值，单根钻杆下钻过程中的实时下移距离（井深变化）还是由绞车传感器获得。

上述两种井深测量方法中第一种测量所得出的数值不准确，它由多种因素造成，首先是绞车绞盘各层钢绳旋绕直径不一样，用直径计算长度的方式不准确，每次加入钻杆计量井深值都会有一定误差；再次司钻在钻进或起下钻过程中绞车操作方式多样，悬重值由于钻杆与井壁摩擦或钻头卡阻等也会变化，因此实际过程中会产生与程序设计井深计量方式不一样的情况，带来井深计量误差；这些误差逐渐累积，钻进越深误差值越大，到最后测量值与真实值偏离较大而失去意义。第二种测量方式由于得每根钻杆测量长度，在钻井过程中采用比较繁琐，增加钻井工作量；另外现场条件有限，钻杆编号不易分辨，每次需手动输入钻杆编号，增加操作工序。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种石油钻井井深测量系统，该系统有多个传感器配合吃用，测量精度高，各传感器的数据汇总到现场控制器，再传送到监视操作终端，简化了布线，节约了成本，整个测量系统测量过程简单，不需要繁琐的人工操作。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：石油钻井井深测量系统，它包括绞车传感器、压力传感器、悬重传感器、激光测距仪、现场控制器和监视操作终端组成，所述的绞车传感器通过转轴固定在绞车滚筒轴上，所述的压力传感器有两个，分别设置在液压大钳马达油路的上扣旋向进油端与卸扣旋向进油端；所述的悬重传感器设置在井架下方死绳固定器上，所述的激光测距仪固定在大钩上，所述的绞车传感器、压力传感器和悬重传感器通过电缆与现场控制器连接，所述的激光测距仪与现场控制器连接；现场控制器与监视操作终端连接。

所述的激光测距仪与现场控制器通过供电及通讯同轴电缆连接，现场控制器与监视操作终端通过同轴电缆连接。

所述的绞车传感器为一个旋转编码器。

本实用新型的有益效果是：本实用新型提供一种石油钻井井深测量系统，该系统有多个传感器配合吃用，测量精度高，各传感器的数据汇总到现场控制器，再传送到监视操作终端，简化了布线，节约了成本，整个测量系统测量过程简单，不需要繁琐的人工操作。 

附图说明

图1为钻井井深测量系统现场安装结构框图；

图中，1-激光测距仪，2-压力传感器，3-液压大钳，4-悬重传感器，5-绞车传感器，6-绞车，7-现场控制器，8-大钩，9-井架。

具体实施方式

下面结合附图进一步详细描述本实用新型的技术方案，但本实用新型的保护范围不局限于以下所述。

如图1所示，石油钻井井深测量系统，它包括绞车传感器5、压力传感器2、悬重传感器4、激光测距仪1、现场控制器7和监视操作终端组成，所述的绞车传感器5通过转轴固定在绞车6滚筒轴上，所述的压力传感器2有两个，分别设置在液压大钳3马达油路的上扣旋向进油端与卸扣旋向进油端；所述的悬重传感器4设置在井架9下方死绳固定器上，所述的激光测距仪1固定在大钩8上，所述的绞车传感器5、压力传感器2和悬重传感器4通过电缆与现场控制器7连接，所述的激光测距仪1与现场控制器7连接；现场控制器7与监视操作终端连接。

所述的激光测距仪1与现场控制器7通过供电及通讯同轴电缆连接，现场控制器7与监视操作终端通过同轴电缆连接。

所述的绞车传感器5为一个旋转编码器。

系统初装调试时激光测距仪固定于大钩上，大钩在绞车控制下上下移动，现场控制器实时记录激光测距仪位移值和绞车圈数值，形成各圈数点值和位移值的一一对应关系，并计入程序，大钩在井架调试完成后拆除激光测距仪，正常钻井时根据绞车圈数点值程序自动读出大钩高度值；钻进时液压大钳压力传感器给出上扣压力信号，悬重传感器给出相应的悬重值变化，控制器程序判断是钻杆加入，大钩高度变化值累计，得到井深及钻头位置值；同理，在起下钻作业过程中同样可得到钻头实时位置值，井深数据不变。系统由于采用了圈数点值与激光测距值对应的方式，圈数点值细分到小数后一位，记录分度较细；激光测距仪测距精确，所记录值准确；系统没有钢绳旋绕直径变化形成的误差及累计效应。