测井智能张压力校验系统
一种井下压力监测系统的设计和实现
开发设计一种井下压力监测系统的设计和实现*田文鹤 周 静(西安石油大学井下测控研究所 陕西西安)摘 要:为了对钻杆在井下工作时的液体压力变化进行实时监测,设计实现了一套压力监测系统,它可实时监测出液压的变化情况,并将压力数据传输到地面显示系统,从而对井下系统失压、系统压力波动与不稳等与压力相关的故障进行相应的处理。
关键词:可控偏心器;监测;液压;系统失压;压力波动中图法分类号:TE271 文献标识码:B 文章编号:1004 9134(2010)06 0007 020 引 言在油田勘探、开发过程中,常常需要对温度,压力等参数进行连续的、动态的监测,以便及时准确地掌握井下液压系统的变化状况,同时把测量数据实时准确地传送到地面,以实施人工监控[1]。
这样就需要把采集温度、压力信息的传感器安装在井下工作的钻柱上,使其获得准确、及时的数据信息。
这些传感器随着钻机的钻进在井下进行测量,同时传感器采集到的数据实时传输到地面,使工程技术人员可以及时了解导向工具的液压变化状况。
1 压力检测系统设计1.1 可控偏心器结构本设计方案以可控偏心器为通道研究其内部液体的压力变化,压力检测系统与可控偏心器的连接结构图如图1所示。
图1 可控偏心器与传感器连接简图1.2 压力检测系统的结构该压力数据采集系统主要由四部分组成:压力传感器、信号调理电路、下位机数据采集板、上位机显示界面。
系统的结构框图如图2所示。
1)压力传感器:采用美国Honeywell公司生产的图2 压力检测系统原理框图S 型压力传感器,它内部采用电桥式结构,可以提高输出灵敏度。
通过连接可控偏心器来监测其中的压力变化,并将压力信号转换为电信号后送到信号调理电路;2)信号调理电路:该信号调理电路采用自动稳零功能的AD8230[2]取代分立器件构成的运算放大器,具有线性度好、稳定性高、体积小、可靠性高等特点。
由于压力传感器送到调理电路的电信号非常微弱,所以需要经过调理电路放大处理和滤波后送入到数据采集板;3)数据采集板:采用C8051F060单片机[3]作为下位机主控芯片,它含有一个16路的模拟数据选通开关,上位机程序中设定有一路用于采集压力信号。
一种井下测井仪器张力测量设备
一种井下测井仪器张力测量设备摘要：在测井操作过程中，无论是电缆张力测量还是井下仪器串张力测量，都是测井操作人员在遇阻或遇卡发生时进行正确判断状况，做出解决方案采取正确措施的重要依据。
根据目前主流张力仪器结构，若使用应变片传感器测量张力，仪器结构将比较紧凑，但关键结构须由协作厂家定制，且存在平衡腔的问题；而位移传感器结构，芯杆、弹簧结构相对简单，但是对于两部分之间的柔性连接是设计难点，结合以上结构的优缺点设计出两个张力传感器串联结构的张力测量设备。
该设备传感器与仪器相对独立；张力测量段有的两个张力传感器，根据仪器串的实际受力状况一个测量压力、一个测量拉力。
关键词：张力测量；井下测井仪器；张力传感器中图分类号：Z89 文献标识码：A 文章编号：在实际测井中会出现下放时遇阻或上提时遇卡现象，而且在上提过程中难以区分是电缆遇卡还是仪器遇卡。
如果不能根据真实状况采取正确的措施，就会造成电缆被拉断或仪器掉入井内，严重影响测井任务的顺利完成，增加测井成本。
正确判断是否电缆遇卡还是仪器遇卡，对提高测井效率及降低测井成本有着重要的意义。
在仪器串前挂接张力短节用以实时测量仪器串的张力，该数据和电缆张力的数据结合分析更好的反映仪器串在井下的状况。
1 背景概述在生产测井过程中，一般在天滑轮与游动滑车之间固定一个张力计，其由引线和绞车面板相连接，张力计通过与井口天地滑轮的配合把测井电缆的张力变化转化为电信号发送给绞车的张力面板，信号在处理后进行显示或通过地面仪器进行数据记录。
通过电缆张力的变化，可以判断井下仪器串和电缆的运行情况，但是无法清楚地知道仪器串内部的张力变化状况。
通过在电缆头挂接张力仪器便可以实时测量仪器串的张力，从而更好的反映仪器串在井下的张力变化状况。
当仪器串在某处遇卡时，电缆张力剧增，遇卡张力将传到测力传感器上，测力传感器输出值的变化可以反映出仪器串的遇卡情况，其数值可以帮助地面系统操作员随时对井下仪器串的受力情况进行监测；井下张力计测试的力与地面马丁代克上张力计所测的电缆张力既有联系又有区别。
海洋仪器OI-915现场数字压力校验系统商品说明书
海洋仪器自有产品目录11OI-915便携式压力校验系统，也为现场数字压力校验系统,由计量测试主机、OI 系列压力源和专用计量测试软件组成。
其中计量测试主机包括了专用测试计算机、嵌入式高精度数字压力校验仪、专用电源系统及抗干扰装置。
计量测试主机与压力源分别安装于防震箱内。
OI-915便携式压力校验系统，采用专业化设计，已获得多项专利和软件著作权，同时获得北京市新技术新产品证书，所有产品对应型号可溯源到权威计量部门。
OI-915便携式压力校验系统，也为现场数字压力校验系统,由计量测试主机、OI系列压力源和专用计量测试软件组成。
其中计量测试主机包括了专用测试计算机、嵌入式高精度数字压力校验仪、专用电源系统及抗干扰装置。
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计量测试主机与压力源分别安装于防震箱内。
OI-915便携式压力校验系统，采用专业化设计，已获得多项专利和软件著作权，同时获得北京市新技术新产品证书，所有产品对应型号可溯源到权威计量部门。
主要特点- 体积小巧、质量轻便，既可车载或船载使用，也可在实验室环境下工作；特别适合军队机动保障技术要求，使军队的武器、装备实时处于优良状态，进行现场预计量，避免事故发生；同时也可广泛民用，解决了边远地区或受限环境下等受检单位的现场计量保障问题。
设计规程- JJG 860-2015 压力传感器检定规程 - JJG 882-2015 压力变送器检定规程- JJG 52-2013 弹性元件式一般压力表、压力真空表和真空表检 定规程- JJG 49-2013 弹性元件式精密压力表和真空表检定规程服务保障- 全部设备提供五年免费保修维护- 测试软件提供五年免费升级- 提供完整培训方案（包括2天使用培训课程、培训手册、光盘等）（证券代码：839145）- 物理性能 主机系统符合NEMA/IP65防水防尘标准，有效的控制因现场飞溅的水滴和水蒸汽进入主机- 主机性能☆ 可忽略不计的预热时间☆ 测压敏感元件与测压介质完全隔离，不受测压介质影响；测量性能不受摆放位置影响☆ 量程范围：-0.1～6MPa;0～10MPa ; 0～25MPa; 0～40MPa; 0～60MPa（最高500MPa可选） ☆ 同一只压力模块可实现表压、绝压模式的转换 ☆ 具有电压、电流测量功能并提供24VDC电源☆ 内置两个内部QT压力模块，具有外部压力模块接口，用户可选配外部QT压力模块 ☆ 配合压力检定软件，可实现校验数据自动处理 ☆ 准确度：0.05级；分辨率：根据需要设置（一般设定2-7位） ☆ 温度影响：在15～35℃温度范围内全面进行温度补偿；如有特殊要求，温度范围可补偿在-10～50 ℃- 电学测量设计 电量测量模块选用24位高性能模/数转换器和最新微弱信号调理电路组成六位半电量测量模块，具有电流、电压测量功能，结合先 进的电磁屏蔽技术，使电流、电压测量优于0.01%读数+0.003%满刻度。
江苏油田XT—20井斜智能校验系统的应用
江苏油田XT—20井斜智能校验系统的应用摘要：XT-20井斜智能校验系统在油田钻井生产的使用，使钻井测斜仪能够及时检测，避免了大量在用探管的不必要返厂标定和因标定周期长而耽误钻井生产的情况发生。
对标校探管在校验台架上的空间姿态和各标定角度确定必须严格按操作标准执行，是确保每一根标校后探管高精准和高可信的前提。
通过实例分析证明了XT-20井斜智能校验系统校验精准实用。
关键词：XT-20井斜智能系统校验架电子单多探管标校精度一、概况无论是直井还是水平井钻井生产中，用电子多点探管进行中途吊测和完钻后多点投测是每口井必做的工作内容，每根入井工作的探管好坏和精度的高低将直接影响施工井生产进度和井身质量的好坏。
江苏油田每年完成各种类型的井在230口左右，而每口井的常规测量任务均用现有的50套（普利门30套、海蓝20套）电子单多测斜仪测量完成。
根据厂家规定和公司领导的要求，每根工作的探管一个季度标校一次，平均每个月则须标校12-15根。
使用XT-20井斜智能校验系统，通过规范操作和高精度标校，较好完成了每年电子单多点探管标校任务，为井队提供了高品质的入井测斜工作探管，尽可能地避免了将好探管送厂返修及因厂家返修周期过长造成当前生产井队需测斜时无测斜仪可用的被动情况发生，为每年每口井的高质量快速完成和全年计划进尺的完成提供必要硬件保障。
二、T-20井斜智能系统的组成XT-20井斜智能系统的组成是由沈阳航天新乐有限责任公司研究所研制生产的。
整个系统由校验台架和井斜仪数据采集系统两部分组成，通过上位机的采集程序采集数据并报表输出，其结果与井斜仪的地面计算机处理结果进行比较来确定井斜仪的精度。
为保证不干扰井斜仪方位角度的准确性，智能校验系统台体材料全部选用无磁材料以确保无磁要求。
1.校验架的组成与使用1.1校验架组成校验架由三部分组成：方位角机构；井斜角机构；工具面角机构。
1.2校验架的使用a.装夹被测探管，调整工具面角机构使其处于水平位置，被测探管可靠定位后将锁紧手柄锁紧。
石油行业中的油井智能监测系统的开发与应用研究
石油行业中的油井智能监测系统的开发与应用研究石油是世界上最重要的能源之一，其产量和开采效率对全球经济和能源供应链起着至关重要的作用。
然而，传统的石油开采方式存在诸多挑战，包括复杂的地质条件、工艺不稳定、安全风险以及高成本等。
为了应对这些挑战，石油行业开始广泛应用智能监测系统来提高生产效率、降低风险和成本，并最大程度地优化石油开采流程。
一、智能监测系统的开发意义与目标油井智能监测系统的开发旨在实时监测和控制油井的运行状态，通过收集、分析和解释油井数据，提供准确的信息和决策依据，以优化生产效率和降低风险。
其主要目标包括：1. 实时监测：利用传感器和数据采集技术，对油井的温度、压力、流量等关键参数进行实时采集和监测，及时发现并解决问题，保证油井运行的稳定性和安全性。
2. 数据分析：通过数据处理和分析算法，将采集到的大数据转化为有价值的信息，揭示油井的潜在问题和发展趋势，帮助决策者制定合理的管理策略。
3. 自动控制：基于监测和分析结果，智能监测系统可以自动调整油井的操作参数，实现自动化的控制和优化，提高生产效率和资源利用率。
二、智能监测系统的关键技术和应用1. 传感器技术：智能监测系统需要使用各种传感器来实时采集油井的工艺参数和运行状态，如温度传感器、压力传感器、磁力计等。
这些传感器要求具备高精度、高稳定性和抗干扰能力，以确保数据的准确性和可靠性。
2. 数据采集与通信技术：智能监测系统需要通过采集和传输大量的数据，进行分析和决策。
因此，数据采集与通信技术对系统的性能至关重要。
通过无线传输技术、云计算和物联网等技术手段，可以实现数据的实时采集和远程访问，为决策者提供准确的信息。
3. 数据处理与分析技术：智能监测系统需要对采集到的数据进行处理和分析，以提取有价值的信息和知识。
数据处理技术包括数据清洗、规范化、降噪、特征提取等，而数据分析技术则包括统计分析、数据挖掘、人工智能等方法。
通过这些技术手段，可以实现对油井运行状态的分析、预测和优化。
jgs-1b智能工程测井系统使用说明书
2、打印机的设置 将 1600K 打印机设为默认打印机，选择打印机属性，点击纸张，点击自定义，
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对每一种探管，有一组刻度系数，刻度系数输入后，在未更改之前，其值 永久保存。选择菜单的探管标定\输入标定系数，如下图
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选择探管型号，双击表格第一栏后，可输入刻度系数 a\b\c\d\e 的值。注意： a\b\c\d\e 的值要和计算方法中的公式对应。
有电流指示，要等待电流指针回零时，才能开始测井。 7、D 灯在井径探管关腿时亮。关腿是自动的，结束深度到达后，开始关腿。 8、如果保护启动灯亮，则按一下相应按键，以解除保护，如果保护不能解除，
则可能是电源板或探管电源部分有问题，应即时维修。 9、自校/测量开关用来切换深度信号来源，自校在室内使用（只能向下测井），
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测井区域，井径，井深等参数为图头参数，它和测井曲线没有任何关系。 其中井孔编号一定要输入，测井完毕后，测井曲线会自动保存到该井孔编号下， 同一井孔的所有曲线，其井孔编号必须一致，才能便于曲线的管理和查找。输入 完毕后，按确认，这时显示：
选择要叠加的参数，然后按 添加 ，如下图：
注意：多条曲线叠加前，每条曲线应处理好，即深度都是从井口到井底，不 同采样间隔的曲线也能叠加，如果单条曲线有掉点(测速太快造成的)，叠加后该曲 线会变短。一次最多叠加的参数为 5 个。 （四）综合成果图
一种智能压力校验装置[实用新型专利]
![一种智能压力校验装置[实用新型专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/9c2a1d0219e8b8f67d1cb993.png)
专利名称：一种智能压力校验装置专利类型：实用新型专利
发明人：杨图强,纪智诚,廖善胜
申请号：CN201821549897.3申请日：20180921
公开号：CN208653710U
公开日：
20190326
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本实用新型公开了一种智能压力校验装置，其包括校验箱，校验箱包括箱体和铰接于箱体一侧的箱盖，箱体内固设有一校验面板，校验面板上设有用于连接待校验仪器的插接组件，插接组件包括管座、密封件及连接件，管座固设于校验面板上，连接件用于连接待校验仪器且与待校验仪器相适配，连接件可拆卸地卡接于管座的内壁上，密封件设于管座内，用于密封连接件和管座之间的间隙。
本实用新型的连接件可拆卸地卡接于管座的内壁上，当待校验仪器的接口无法与连接件相适配时，只需更换与待校验仪器接口相匹配的连接件即可，使压力校验装置可以检定和校准更多压力仪器，扩大了装置的使用范围。
申请人：厦门瑞德利校准检测技术有限公司
地址：361000 福建省厦门市集美区集美大道1300号19楼
国籍：CN
代理机构：厦门致群专利代理事务所(普通合伙)
代理人：刘兆庆
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测井仪器弱点张力选择及卡点深度计算
测井仪器弱点张力选择及卡点深度计算测井仪器在油田勘探与开发中起着关键作用，通过测量地下井孔中的岩层性质、井筒形状以及流体性质等信息，为油气储层的评价与开发提供了重要依据。
然而，测井仪器也存在一些弱点，并且在张力选择和卡点深度计算方面存在一定困难。
本文将对测井仪器的弱点、张力选择以及卡点深度计算进行探讨。
首先，测井仪器的弱点主要有以下几个方面。
一方面，测井仪器的精度存在一定问题。
由于地下井孔复杂的环境条件，仪器的测量结果容易受到误差的影响，可能导致数据的不准确性。
另一方面，测井仪器的适应性有限。
不同油田的地质构造以及井筒特征差异较大，常规的测井仪器难以满足各种复杂条件下的测量需求。
此外，测井仪器在高温高压等特殊环境下的性能也较差，易受损或无法正常工作。
对于张力选择，需要根据井筒类型、钻完的套管和裸眼段以及井深等因素进行综合考虑。
一般来说，把张力控制在一定范围内有助于减小仪器失效的风险。
对于电缆张力的选择，可根据井筒内外的环境条件、电缆的材质和结构、工作深度等综合考虑。
一般来说，电缆张力应在允许范围内尽量减小，以避免对仪器的机械结构和电装部件产生过大压力。
卡点深度计算是指在测井仪器运行过程中，确定测量数据的起始点和终止点。
卡点的选择往往需要根据测井所关注的难点、目标层位以及地质结构等因素进行分析。
一般来说，卡点深度的选择应尽量覆盖目标层位的上下方位，以确保测量结果的准确性。
同时，还需要结合仪器的特性和工作原理，考虑测量深度保持的精度和稳定性。
为了解决这些问题，可以采取以下措施。
一是通过研发和改进测井仪器的技术，提高其测量精度和适应性。
例如，引入先进的传感器和信号处理技术，降低测量误差；设计多功能、可调节的仪器结构，适应不同条件下的测量需求。
二是开展严格的实地试验和数据校核，验证测井仪器在不同环境下的可靠性和稳定性。
三是加强与井下作业人员的沟通与合作，充分了解井筒环境和操作情况，提前做好准备和规划。
综上所述，测井仪器在张力选择和卡点深度计算方面存在一定困难，主要因为测井仪器的精度和适应性有限。
测井智能张压力校验系统
测井智能张压力校验系统电缆、拉力棒、张力计、井下张力短节等测井施工的关键设备的强度检测及计量校准是测井工程安全管理的重要内容。
检测电缆、拉力棒的抗拉强度，校验张力计和井下张力短节，保证这些设备本质安全，对于保障测井工程安全至关重要。
智能张压力校验设备的研制解决了这几种不同结构、外形设备的检验和校准难题。
标签：电缆；拉力棒；张力计；井下张力短节；张压力校验0 引言电缆、拉力棒、张力计、井下张力短节等是测井施工的关键设备，这些设备的强度检测及计量校准是测井工程安全管理的重要内容。
检测电缆、拉力棒的抗拉强度，校验张力计和井下张力短节，保证这些设备本质安全，对于保障测井工程安全至关重要。
长期以来，电缆拉断力试验及地面张力校验使用的机械校验装置较为原始，精度不高，无法输出可信的数据报告，得出的结论可靠性不高。
井下张力短节、拉力棒无校验、检测装置，无法完成标定校验工作。
在测井施工作业中对工程状况无法提供可靠的参考，安全监管无法有效实施，对安全生产造成了不利的影响。
同时，校验、刻度装置的数字化、标准化是现代企业标准化管理的一项重要内容。
研制一套可靠的、高精度、适用广泛的张力校验装置对保障安全生产、补齐标准化短板、建设一流的企业具有重要意义。
智能张压力测试系统，是用于检测电缆、拉力棒等拉断力值，测井井下仪器张力计、测井张力计等的拉力和压力试验的专用测试设备。
该设备液压动力系统部分阀组件采用比例换向阀与蓄能器，结合高精度传感器和独特的装卡系统、工控计算机，实现了系统高精度、宽范围、多功能、手动、自动一体化控制。
充分运用计算机技术对试验机进行各种参数预置，自动测量控制、数据处理、绘制曲线及打印等。
1 系统设计思路通过装夹工装将不同类型的测试将两端固定在试验平台组件上。
计算机用一段控制电缆与电气控制柜连接在一起，通过固态继电器控制液压站电机，控制液压油缸活塞杆的执行往复动作，油缸活塞杆与环式张压力传感器相连，从而达到对试样的拉伸计量。
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测井智能张压力校验系统
电缆、拉力棒、张力计、井下张力短节等测井施工的关键设备的强度检测及计量校准是测井工程安全管理的重要内容。
检测电缆、拉力棒的抗拉强度，校验张力计和井下张力短节，保证这些设备本质安全，对于保障测井工程安全至关重要。
智能张压力校验设备的研制解决了这几种不同结构、外形设备的检验和校准难题。
标签：电缆；拉力棒；张力计；井下张力短节；张压力校验
0 引言
电缆、拉力棒、张力计、井下张力短节等是测井施工的关键设备，这些设备的强度检测及计量校准是测井工程安全管理的重要内容。
检测电缆、拉力棒的抗拉强度，校验张力计和井下张力短节，保证这些设备本质安全，对于保障测井工程安全至关重要。
长期以来，电缆拉断力试验及地面张力校验使用的机械校验装置较为原始，精度不高，无法输出可信的数据报告，得出的结论可靠性不高。
井下张力短节、拉力棒无校验、检测装置，无法完成标定校验工作。
在测井施工作业中对工程状况无法提供可靠的参考，安全监管无法有效实施，对安全生产造成了不利的影响。
同时，校验、刻度装置的数字化、标准化是现代企业标准化管理的一项重要内容。
研制一套可靠的、高精度、适用广泛的张力校验装置对保障安全生产、补齐标准化短板、建设一流的企业具有重要意义。
智能张压力测试系统，是用于检测电缆、拉力棒等拉断力值，测井井下仪器张力计、测井张力计等的拉力和压力试验的专用测试设备。
该设备液压动力系统部分阀组件采用比例换向阀与蓄能器，结合高精度传感器和独特的装卡系统、工控计算机，实现了系统高精度、宽范围、多功能、手动、自动一体化控制。
充分运用计算机技术对试验机进行各种参数预置，自动测量控制、数据处理、绘制曲线及打印等。
1 系统设计思路
通过装夹工装将不同类型的测试将两端固定在试验平台组件上。
计算机用一段控制电缆与电气控制柜连接在一起，通过固态继电器控制液压站电机，控制液压油缸活塞杆的执行往复动作，油缸活塞杆与环式张压力传感器相连，从而达到对试样的拉伸计量。
试样伸长率的测量是通过安装在油缸活塞杆上的位移传感器来实现的。
液由计算机采集各传感器信号进行计算机处理实现自动控制和显示结果，打印结果，完成试样测试试验。
计算机与控制柜结合，实现了机电一体化。
2 测试件的归一化设计
电缆、拉力棒、张力计、井下张力短节等测试件的型制，测试要求不一；固定及连接方式各异。
如何通過有效的工装转换，满足不同类型测试件的测试要求。
是智能张压力系统设计的重点内容。
张压力系统对工件的固定采用对开式卡盘方式，测井仪器固定仪器卡盘槽处，其他工件采用连接工具转换为卡盘固定。
3 液压及控制方式
为获得足够的拉、压力及较高的精度，系统设计为采用液压电控方式驱动。
其中液压活塞设计为中空圆柱形。
中孔直径为100mm，以保证各种类型的仪器穿过。
液压系统由液压泵站、液压缸、高压油管软管组成。
油泵电机启动后带动齿轮泵转动，从油泵排出的液压油经阀组进入液压缸，推动活塞杆移动。
活塞杆的拉伸（收回油缸）和回程（推出油缸）是通过比例换向阀以及电磁换向阀切换液压油的流向来实现的。
电控系统通过调节比例换向阀的电压信号控制整个液压油的流向以及压力，进而使得液压缸活塞杆进行伸出和回收动作。
利用计算机自动控制时，油缸拉伸和回程到达设定值后可自动停止。
4 操作软件
计算机控制系统是本套设备的核心控制部分。
它起着操作设备完成试验和显示试验数据、打印试验结果的两大任务。
除此之外，计算机还能把每次试验结果长期保存，以便查找。
操作过程采用向导式设计，选择不同的测试方式后出现相应的测试界面，操作员通过控制不同的选项开关设置测试要求，发出指令。
计算机将指令发送给系统完成测试工作。
测试过程及报告输出均实时自动化处理。
5 项目应用
该设备液压动力系统部分阀组件采用比例换向阀与蓄能器，结合高精度传感器和独特的装卡系统，工控计算机，实现了系统高精度、宽范围、多功能、手动、自动一体化控制。
充分运用计算机技术对试验机进行各种参数预置，自动测量控制、数据处理、绘制曲线及打印等。
有着良好的人机界面。
其技术指标和性能达到国内同类产品先进水平。
该系统投入使用以来，已完成江汉工区测井施工队伍电缆、张力计、井下张力仪器的检验标定工作，礁石工区所有井下张力仪器的标定工作。
目前作业部已制定了《张压力标定系统管理规定》及《张压力系统操作规程》，张压力标定和管理工作严格按照标准进行，测井安全环节监管工作得以有效开展，确保了施工设备的本质安全，为测井作业的安全提供了坚实的保障。