本发明专利技术涉及一种测井过程实验教学演示装置及演示方法。是由岩层选择装置的上部设有钻塔模型，钻塔模型的上端装有天滑轮，电缆穿过天滑轮，一端连接测井探头，另一端经井口滑轮、绞车、测井仪器控制盒与计算机连接构成。本发明专利技术仿真模拟了井场、微型岩层剖面、仿真植被、仿真钻塔及测井车，模拟测井时可清晰看到井下的情况，岩层剖面选择装置设计为旋转式结构，转换方便快捷，界面清晰易懂，直观显示且内容丰富，能显示三种以上岩层剖面的30多组测井曲线数据。以单片机为核心并实现步进电机驱动、串口通信以及LED控制等功能的测量控制盒，具有成本低、工作稳定、电路简单等优点。有效地帮助学生理解教学内容，显著的提高学习效率。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及ー种测井过程实验教学演示装置，包括井场、地层等环境系统、测井仪器系统和测量控制软件三部分和演示方法。
技术介绍
测井学科是教学体系重要组成部分，实验教学在大学生业务知识学习、综合素质及创新能力培养方面具有不可替代的作用，然而测井过程的多祥性与高复杂度给教学带来了许多困难，教学中常因学生无法想象实际的测量环境和过程而影响教学效果。现场拍摄的一些图片和录像资料也无法展示井下正在进行的操作。由于地球物理测井专业性极強，成熟的相关教学实验设备和提供产商很少，因此，自行设计和研制符合测井发展，满足实验教学需求的测井模型，规划ー些重要的模拟测井实验，搭建较为完善的测井实验室，提升大学生实践教学环节的质量，具有重要意义。同时，探索和推进测井学科的发展，不仅对提高我国的学术交流水平和人才培养有重要作用，而且对促进我国的测井高新技术发展和应用也意义重大。
技术实现思路
本专利技术的目的就是针对现有的测井实验教学的不足，提供ー种包括井场、地层等测井环境系统、测井仪器系统和测量控制软件三部分的。本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的测井过程实验教学演示装置，是由岩层选择装置8的上部设有钻塔模型7，钻塔模型7的上端装有天滑轮6，电缆5穿过天滑轮6，一端连接测井探头10，另一端经井口滑轮4、绞车3、测井仪器控制盒2与计算机I连接构成。岩层选择装置8是由三个以上能够绕钻孔转动的钻孔仿真地层剖面9构成。仿真地层剖面9的每ー个仿真地层剖面代表一个井场地质体的岩石组合。测井探头10内装有高亮发光二极管及其驱动电路，通过电缆与单片机连接，当装置模拟生产井要求测井射孔时，高亮发光二极管闪烁，模拟射孔动作。测井过程实验教学演示装置的演示方法，包括以下顺序和步骤a、用串ロ通信线将测井仪器系统与PC机连接起来，启动测井仪器系统，此时测井模拟装置的装饰灯被点亮；b、启动测量控制软件，选择串口号，系统提示该串ロ是否可用；C、点击初始化按钮，步进电机带动绞车转动，将测井探头10移至模拟测井模拟装置的井口，此时装置准备就緒；d、根据设计要求，转动岩层选择装置8选择需要的仿真地层剖面9，同时在测量控 制软件上选择同样的仿真地层剖面9 ；e、根据设计要求在測量控制软件上选择所需模拟测量的曲线名称；f、选择是否模拟射孔；g、开始测井，绞车3在单片机的控制下，步进电机带动绞车3转动，将电缆5和测井探头10缓慢的送入井内，当测井探头10直至下到井底，测井探头10在井底停留10秒后，步进电机带动绞车3反方向转动，将电缆5和测井探头10缓慢提升，同时测井数据反馈到计算机I上，显示出测井曲线，当模拟生产井要求测井射孔时，步进电机再次带动绞车3转动，将电缆5和测井探头10移动到某一目的层，高亮发光二极管闪烁，模拟测井射孔过程，在测井过程中能够暂停测井也能够继续测井；h、开动绞车3，将电缆5和测井探头10提升到测井模拟装置的井ロ，完成一次模拟 测井的过程。(I)井场、地层等环境系统井场部分设计有仿真植被、模拟エ地、縮小的钻塔等；地层部分设计有简化的典型岩层剖面，有三个以上岩层剖面供选择，同时岩层选择装置设计为旋转式结构，通过手动转动装置选择需要模拟的岩层。测井车模型中设计有绞车及电缆，电缆连接着测井传感器探头，探头内有可以模拟射孔动作的高亮发光二极管，绞车由步进电机提供动力。(2)测井仪器系统测井仪器系统安装在测井车的下方。选择AT89S52单片机作为微处理器，并配以简单的外围电路组成最小系统，在井口设置ー个限位光电开关，接到单片机的通用I/O ロ，以判断测井传感器探头是否回到初始位置。步进电机驱动模块由步进电机控制器L297和步进电机驱动集成电路L298构成，L297用来产生两相双极性驱动信号与电机电流设定，只需要单片机提供一个时钟信号便可以产生相应的脉冲时序信号，其使能引脚ENABLE可以在任何时刻控制步进电机的转动或停止；CW/CCW引脚可控制步进电机的转动方向。由L297产生的脉冲时序经过L298功率放大，进而驱动步进电机。测井探头内装有ー个高亮发光二极管及其驱动电路，通过细电缆与单片机的ー个I/O ロ连接，当模拟生产井要求射孔时，单片机相应的I/O ロ发出脉冲，此时高亮发光二极管闪烁，模拟射孔动作。测井仪器与PC之间通过RS232通信协议进行实时通信。(3)测量控制软件測量控制软件在Visual Basic6. 0环境下开发而成，软件界面上有端ロ选择、剖面系统选择、測量数据选择、和打孔采样四个复选框，一个状态显示栏，同时加有复位键、开始测井键、暂停键、继续键、停止键和退出键六个按键。測量控制软件可实时控制及监视系统的运行情況。软件内包含30组测井曲线数据，通过对岩层及测量要求的选择而调用相应的数据，并与测井过程同步显示。測量控制软件的流程图说明书附图4所示，打开测量控制软件，选择当前PC机可用的串ロ包括COMl COM4，软件默认选择的是COMl，选择串ロ后，软件会检测该串ロ是否可用，如果可用，软件界面上工作指示灯会被点亮，如果不可用，软件则会提示“串ロ不存在或者被占用”。选择好串ロ后，根据需要选择对应模拟岩层的岩层剖面，有砂泥岩、火成岩和生产井三个剖面可供选择，如果选择模拟火成岩或者砂泥岩剖面，接下来选择需要测量的曲线组，此时软件界面上会显示相应的曲线名称及量程和単位，点击“开始测井”键，绞车开始转动，运行测井过程，同时，測量控制软件上会实时绘制測量曲线，并显示当前系统的运行状态。一次测井过程结束后，测井传感器探头回到井口，等待下一次測量。如果选择模拟生产井过程，选择完待测曲线后，还需要选中模拟射孔选项，其余过程同模拟火成岩和砂泥岩一祥，只是完成一次测井过程后，绞车带动探头再次下井，完成模拟射孔动作。有益效果本专利技术仿真模拟了井场、微型岩层剖面、仿真植被、仿真钻塔及测井车，模拟测井时可清晰看到井下的情况，岩层剖面选择装置设计为旋转式结构，转换方便快捷，界面清晰易懂，直观显示且内容丰富，能显示三种以上岩层剖面的30多组测井曲线数据。以单片机为核心并实现步进电机驱动、串ロ通信以及LED控制等功能的測量控制盒，具有成本低、工作稳定、电路简单等优点。有效帮助学生理解教学内容，显著提高学习效率。附图说明 附图I测井过程实验教学演示装置结构图。附图2测井仪器系统结构框图。附图3測量控制软件流程图。附图4测井仪器系统电路原理图。I计算机，2测井仪器控制盒，3绞车，4井口滑轮，5电缆，6天滑轮，7钻塔模型，8岩层选择装置，9仿真地层，10测井探头。具体实施例方式下面结合附图和实施例作进ー步的详细说明测井过程实验教学演示装置，是由岩层选择装置8的上部设有钻塔模型7，岩层选择装置8是由三个以上能够绕钻孔转动的钻孔仿真地层剖面9，仿真地层剖面9的每ー个仿真地层剖面代表一个井场地质体的岩石组合，钻塔模型7的上端装有天滑轮6，电缆5穿过天滑轮6，一端连接测井探头10，另一端经井口滑轮4、绞车3、测井仪器控制盒2与计算机I连接构成。测井探头10内装有高亮发光二极管及其驱动电路，通过电缆与单片机连接，当装置模拟生产井要求测井射孔时，高亮发光二极管闪烁，模拟射孔动作。测井过程实验教学演示装置的演示方法，包括以下顺序和步骤a、用串ロ通信线将测井仪器系统与PC机连接起来，启动测井仪本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.ー种测井过程实验教学演示装置，其特征在于，是由岩层选择装置(8)的上部设有钻塔模型(7)，钻塔模型(7)的上端装有天滑轮￠)，电缆(5)穿过天滑轮￠)，一端连接测井探头(10)，另一端经井口滑轮(4)、绞车(3)、测井仪器控制盒⑵与计算机⑴连接构成。2.按照权利要求I所述的测井过程实验教学演示装置，其特征在于，岩层选择装置(8) 是由三个以上能够绕钻孔转动的钻孔仿真地层剖面(9)构成。3.按照权利要求2所述的测井过程实验教学演示装置，其特征在于，仿真地层剖面(9)的每ー个仿真地层剖面代表一个井场地质体的岩石组合。4.按照权利要求I所述的测井过程实验教学演示装置，其特征在于，测井探头(10内装有高亮发光二极管及其驱动电路，通过电缆与单片机连接，当装置模拟生产井要求测井射孔时，高亮发光二极管闪烁，模拟射孔动作。5.ー种测井过程实验教学演示装置的演示方法，其特征在于，包括以下顺序和步骤 a、用串ロ通信线将测井仪器系统与PC机连接起来，启动测井仪器系统，此时测井模拟装置的装饰灯被点亮； b、启动测量控制软件，选择串口号，系统...
【专利技术属性】
技术研发人员：潘保芝，范晓敏，滕飞，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：
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