一种海洋型钻井参数仪系统技术方案

一种海洋型钻井参数仪系统，包含：传感器单元，采集海洋平台上的钻井数据；多路CAN总线防爆接口，输入端与传感器单元连接，将采集到的钻井数据通过CAN总线传输；防爆数据采集单元，输入端与多路CAN总线防爆接口的输出端连接，接收钻井数据；钻井监视仪，输入端与防爆数据采集单元的输出端连接，对钻井数据进行分析处理与显示，生成工程参数；后台计算机，输入端与防爆数据采集单元的输出端以及钻井监视仪的输出端连接，分别接收钻井数据以及工程参数进行显示储存。本实用新型专利技术能对海洋平台上的钻井数据进行实时采集、处理、传输和显示，为现场钻录工作提供重要依据；同时实现防爆、防腐的设计目标，为在海洋平台上的各类设备提供保障。

Ocean type drilling parameter instrument system

Contains a marine drilling parameter instrument system, sensor unit, data acquisition drilling on offshore platform; multi CAN bus interface explosion-proof, connected with the input end of the sensor unit and the drilling data collected through the CAN bus transmission; explosion-proof data acquisition unit, the input end and the output end of the interface of CAN bus multi explosion-proof connection receiving the drilling data; drilling monitor, input and output explosion-proof data acquisition unit is connected to the drilling data analysis and display, generate engineering parameters; the background computer, the input and output data acquisition unit of the explosion-proof drilling monitor end and an output end connection, respectively receiving data and drilling engineering parameters display storage. The utility model can carry out real-time acquisition, processing, transmission and display of drilling data on offshore platform, provide an important basis for the design of drilling work record; achieving simultaneous explosion-proof, anti-corrosion, to provide protection for the various types of equipment on offshore platform.

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种钻井参数仪系统，具体是指一种海洋型钻井参数仪系统，属于海洋石油钻井勘探领域中井场实时信息检测和传输的设备。
技术介绍
目前，随着陆地石油开采量的不断减少，海洋平台石油开采量正在逐渐加大。因此，传统的钻井参数仪及其配套的传感器已经不能很好的满足海洋平台的需求，传感器和线缆会出现腐蚀等问题。而在海洋平台上维修整改的话，工作量大且不方便。现有技术中，还没有专门针对海洋平台而设计的钻井参数仪系统，这也预示着新一代钻井参数仪系统将由陆地型向海洋型模式发展。因此，根据上述现状，非常有必要提出一种海洋型钻井参数仪系统，能实时采集海洋平台上所有的传感器数据，并实时显示与存储，以生成各种工程参数，同时符合海洋平台的防爆、防腐、防水等要求。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种海洋型钻井参数仪系统，能够对海洋平台上的钻井数据进行实时采集、处理、传输和显示，为现场钻录工作提供重要依据；同时实现防爆、防腐的设计目标，为在海洋平台上使用的各类设备的顺利使用提供保障。为了达到上述目的，本技术通过以下技术方案实现：一种海洋型钻井参数仪系统，包含：传感器单元，采集海洋平台上的钻井数据；多路CAN总线防爆接口，其输入端与所述的传感器单元连接，将传感器单元采集到的钻井数据通过CAN总线传输；防爆数据采集单元，其输入端与所述的多路CAN总线防爆接口的输出端连接，通过CAN总线接收传感器单元采集到的钻井数据；钻井监视仪，其输入端与所述的防爆数据采集单元的输出端连接，对采集到的钻井数据进行分析、处理与显示，生成工程参数；后台计算机，其输入端与所述的防爆数据采集单元的输出端以及钻井监视仪的输出端连接，分别接收采集到的钻井数据以及钻井监视仪生成的工程参数，并进行显示和储存。所述的传感器单元包含：模拟量传感器，其工作电压为15～25V，输出信号为4～20mA；数字量传感器，其工作电压为9V，输出信号为1～3mA。所述的模拟量传感器包含立压传感器和悬重传感器；所述的数字量传感器包含泵冲传感器以及绞车传感器。所述的多路CAN总线防爆接口的输出信号包含：C型CAN节点，采用两通道NAMUR本安标准接近开关输入；B型CAN节点，采用单通道NAMUR本安标准接近开关输入；A型CAN节点，采用单通道本安两线制4～20mA模拟信号输入。所述的防爆数据采集单元包含：信号接口板，其通过CAN总线与所述的多路CAN总线防爆接口连接；ARM主控板，其与所述的信号接口板连接；网络延长器，其与所述的信号接口板连接，且通过以太网分别与所述的钻井监视仪以及后台计算机连接通讯；所述的信号接口板将由CAN总线传输的钻井数据传输至ARM主控板，ARM主控板对接收到的钻井数据按照通讯协议进行处理和分析后，再经由信号接口板以及网络延长器按照通讯协议分别传输至钻井监视仪以及后台计算机。所述的防爆数据采集单元还包含：开关电源，其分别与所述的信号接口板以及ARM主控板连接，以提供工作电源。所述的防爆数据采集单元还包含：电源防雷模块，其与所述的开关电源以及信号接口板连接。所述的防爆数据采集单元还包含：信号防雷模块，其连接设置在所述的信号接口板与多路CAN总线防爆接口之间。所述的传感器单元包含的各个传感器、多路CAN总线防爆接口、防爆数据采集单元以及钻井监视仪均设置有隔离防爆外壳。综上所述，本技术提供的海洋型钻井参数仪系统，能够对海洋平台上的钻井数据进行实时采集、处理、传输和显示，为现场钻录工作提供重要依据；同时实现防爆、防腐的设计目标，为在海洋平台上使用的各类设备的顺利使用提供保障。附图说明图1为本技术中的海洋型钻井参数仪系统的结构示意图；图2为本技术中的防爆数据采集单元的结构示意图。具体实施方式以下结合图1和图2，通过详细说明一个较佳的具体实施例，对本技术做进一步阐述。如图1所示，为本技术所提供的海洋型钻井参数仪系统，包含：传感器单元1，采集海洋平台上的钻井数据；多路CAN（控制器局域网络，ControllerAreaNetwork）总线防爆接口2，其输入端与所述的传感器单元1连接，将传感器单元1采集到的钻井数据通过CAN总线传输；防爆数据采集单元3，其输入端与所述的多路CAN总线防爆接口2的输出端连接，通过CAN总线接收传感器单元1采集到的钻井数据；钻井监视仪4，其输入端与所述的防爆数据采集单元3的输出端连接，对采集到的钻井数据进行分析、处理与显示，生成工程参数；后台计算机5，其输入端与所述的防爆数据采集单元3的输出端以及钻井监视仪4的输出端连接，分别接收采集到的钻井数据以及钻井监视仪4生成的工程参数，并进行显示和储存。所述的传感器单元1包含：模拟量传感器，其工作电压为15～25V，输出信号为4～20mA；数字量传感器，其工作电压为9V，输出信号为1～3mA的NAMUR信号。如图1所示，所述的传感器单元1包含：立压传感器11、悬重传感器12，泵冲传感器13以及绞车传感器14等。其中，立压传感器11为模拟量传感器，一般安装在钻台面上的立管上，用于采集测量立管压力。悬重传感器12为模拟量传感器，与井架死绳固定器的接头相连接，用于采集测量大钩悬重。泵冲传感器13为数字量传感器，安装在泥浆泵头拉杆上或者泥浆泵皮带轮上，用于采集测量泵冲数。而绞车传感器14为数字量传感器，安装在绞车轴上，通过采集计算可以得到钻井过程中的大钩高度、钻井深度以及钩速等。所述的多路CAN总线防爆接口2的输出信号包含：C型CAN节点，与绞车传感器14配合使用，其采用两通道NAMUR本安标准接近开关输入，通过CAN总线进行计数器数值的设定，同时按照两个开关输入的90度相位关系正计数或负计数，按照两个开关输入中的一个进行4倍频计数，误差为±1，允许通过CAN总线进行访问的频率最高为10Hz；其中，计数器数值的设定值与输出值均为计数值，单位为脉冲数，数据类型为16bits整数；B型CAN节点，与泵冲传感器13配合使用，其采用单通道NAMUR本安标准接近开关输入，频率范围为0～1920冲/分，允许误差1冲/分；其中，输出值为频率数，单位为冲/分，数据类型为16bits整数；A型CAN节点，主要与模拟量传感器（包括立压传感器11和悬重传感器12等）配合使用，其采用单通道本安两线制4～20mA模拟信号输入，输出数字量为DeviceNet协议数字信号，电流数单位为uA值，数据类型为16bits整数。本实施例中，每段CAN总线的最大节点数为64个，使得传感器单元1中的传感器数量也可以扩充至64个；输出模拟量为4～20mA，其电源采用外部24V，4～20mA正极为电源正极。所述的多路CAN总线防爆接口2将采集的钻井数据进行隔离和信号处理，然后通过CAN总线传输到防爆数据采集单元3。如图2所示，所述的防爆数据采集单元3包含：信号接口板31，其通过CAN总线与所述的多路CAN总线防爆接口2连接；ARM主控板32，其与所述的信号接口板31连接；网络延长器33，其与所述的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种海洋型钻井参数仪系统，其特征在于，包含：传感器单元（1），采集海洋平台上的钻井数据；多路CAN总线防爆接口（2），其输入端与所述的传感器单元（1）连接，将传感器单元（1）采集到的钻井数据通过CAN总线传输；防爆数据采集单元（3），其输入端与所述的多路CAN总线防爆接口（2）的输出端连接，通过CAN总线接收传感器单元（1）采集到的钻井数据；钻井监视仪（4），其输入端与所述的防爆数据采集单元（3）的输出端连接，对采集到的钻井数据进行分析、处理与显示，生成工程参数；后台计算机（5），其输入端与所述的防爆数据采集单元（3）的输出端以及钻井监视仪（4）的输出端连接，分别接收采集到的钻井数据以及钻井监视仪（4）生成的工程参数，并进行显示和储存。

【技术特征摘要】
1.一种海洋型钻井参数仪系统，其特征在于，包含：
传感器单元（1），采集海洋平台上的钻井数据；
多路CAN总线防爆接口（2），其输入端与所述的传感器单元（1）连接，将传感器单元（1）采集到的钻井数据通过CAN总线传输；
防爆数据采集单元（3），其输入端与所述的多路CAN总线防爆接口（2）的输出端连接，通过CAN总线接收传感器单元（1）采集到的钻井数据；
钻井监视仪（4），其输入端与所述的防爆数据采集单元（3）的输出端连接，对采集到的钻井数据进行分析、处理与显示，生成工程参数；
后台计算机（5），其输入端与所述的防爆数据采集单元（3）的输出端以及钻井监视仪（4）的输出端连接，分别接收采集到的钻井数据以及钻井监视仪（4）生成的工程参数，并进行显示和储存。
2.如权利要求1所述的海洋型钻井参数仪系统，其特征在于，所述的传感器单元（1）包含：
模拟量传感器，其工作电压为15～25V，输出信号为4～20mA；
数字量传感器，其工作电压为9V，输出信号为1～3mA。
3.如权利要求2所述的海洋型钻井参数仪系统，其特征在于：所述的模拟量传感器包含立压传感器（11）和悬重传感器（12）；所述的数字量传感器包含泵冲传感器（13）以及绞车传感器（14）。
4.如权利要求3所述的海洋型钻井参数仪系统，其特征在于：所述的多路CAN总线防爆接口（2）的输出信号包含：
C型CAN节点，采用两通道NAMUR本安标准接近开关输入；
B型CAN节点，采用单通道NAMUR本安标准接近开关输入；
A型CAN节点，采用单通道本安两线制4～20mA模拟信号输入。...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆永钢，李海军，
申请(专利权)人：上海神开石油化工装备股份有限公司，上海神开石油设备有限公司，
类型：新型
国别省市：上海;31