CLY-1型多参数智能测漏系统的研发.pdf
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1、第 50卷增刊2023年 9月Vol.50 Sup.Sep.2023:443-448钻探工程Drilling EngineeringCLY-1型多参数智能测漏系统的研发周策,蒋炳,吴金生(中国地质科学院探矿工艺研究所,四川 成都 611734)摘要:钻井工程中发生井漏不仅严重影响安全、快速、低成本钻井,而且会严重污染矿层,影响矿层产量。开展漏失层位置测定方法与仪器的研究,对复杂地质条件下的钻井生产具有十分重要的意义。本文阐述了研发的 CLY-1型多参数智能测漏仪的构成、参数采集过程、处理原理、仪器的机械结构和测试情况。采用多参数智能测漏系统的下探管直接接到钻杆或钢丝绳下端投放入孔进行测试,孔内
2、探管沿孔深对泥浆流速(流量)、井温、井压、自然伽马等 4种参量进行数值化测试,并将采集数据按一定格式存储到存储器中。探管从井中取出后,与地面电脑系统连接,将采集的数据存到存储器上形成数字文档,向相关人员提供漏涌判层的依据。关键词:流量;井温;井压;自然伽马;漏涌判层中图分类号:P634.3 文献标识码:A 文章编号:2096-9686(2023)S1-0443-06Development of CLY-1 type multiparameter intelligent leak detection systemZHOU Ce,JIANG Bing,WU Jinsheng(Institute o
3、f Exploration Technology,CAGS,Chengdu Sichuan 611734,China)Abstract:The occurrence of well leakage in drilling engineering not only seriously affects safe,fast,and lowcost drilling,but also seriously pollutes the ore layer and affects its production.The research on methods and instruments for determ
4、ining the location of leakage layers is of great significance for drilling production under complex geological conditions.This article elaborates on the composition,parameter acquisition process,processing principle,mechanical structure,and testing situation of the developed CLY-1 multiparameter int
5、elligent leak detector.The lower probe tube of the multiparameter intelligent leak detection system is directly connected to the lower end of the drill pipe or steel wire rope and placed into the hole for testing.The inner probe tube in the hole performs numerical testing on four parameters such as
6、mud flow rate,well temperature,well pressure,and natural gamma along the depth of the hole,and stores the collected data in a certain format in the memory.After the probe is removed from the well,it is connected to the ground computer system to store the collected data in memory to form a digital do
7、cument,providing relevant personnel with the basis for identifying leakage and surge layers.Key words:mud flow rate;well temperature;well pressure;natural gamma;determination of leakage layer and water inflow layer0引言有关钻孔漏失判层监测,1974 年,国内由中南矿冶学院、西南地质研究所两家单位几乎同时研制出钻孔测漏仪,中南矿冶学院研制的钻孔测漏仪是用干簧管开关电路传递信号的 CL
8、-3 型钻孔测漏仪。西南地质研究所研制的钻孔测漏仪是用电感式线路传递信号的井下涡轮流量计原理的 LWJ 电感电桥钻孔式测漏仪,其效果较好。1978 年以后,中南工业大学又研制成功 LSX-2 型钻孔流速流向仪,上海地质仪器厂等单位又研制成功 JCL-1 型钻收稿日期:2023-05-22;修回日期:2023-07-21 DOI:10.12143/j.ztgc.2023.S1.071基金项目:中国地质调查局地质调查项目“复杂地层钻探关键技术智能升级与应用示范”(编号:DD20221652)、“绿色勘察与水平定向钻探技术示范”(中国地质科学院探矿工艺研究所)(编号:DD20221652)第一作者:
9、周策,男,汉族,1965年生,教授级高级工程师(三级),探矿工程专业,主要从事探矿工程及地质灾害防治技术仪器仪表的研发工作,四川省成都市郫县成都现代工业港北区港华路 139号,。引用格式:周策,蒋炳,吴金生.CLY-1型多参数智能测漏系统的研发 J.钻探工程,2023,50(S1):443-448.ZHOU Ce,JIANG Bing,WU Jinsheng.Development of CLY-1 type multiparameter intelligent leak detection system J.Drilling Engineering,2023,50(S1):443-448.2
10、023年 9月钻探工程孔测漏仪。以上仪器都是基于涡轮流量计的原理,监测静水位漏(涌)水点的位置、相对大小,并可测定垮塌超径孔段的位置和厚度。在推广使用中主要问题是,采用电缆吊测,孔内经常遇卡造成事故,报废仪器,无法使用。在渗漏流量,3/3&)+1+AA7LPHU#GAA(3520)0&+AAGL/009F+AA#G8P$1EFFAAFFAA$&(66#G8P$1+35&=&Q$+D+AA35+$+AA/0+0+AA#G EL,FAAA656AA+F 图 2主控硬件电路模块,138708;FRPS6$5$&FE2&/.图 4A/D转换器原理4452023年 9月钻探工程下一个总线周期可以立即开始
11、无需进行数据轮询。另外,FM24C512具有比 EEPROM 高得多的写操作次数。而且,写操作不需要在内部提升写电路的电源供电电压。3.5外围电路 SP3232 串口电路SP3232串口电路主要用于串口接收发送数据。3.6供电系统外围电路系统电源本系统电源设计为 12 V 供电,TMS320F2812工 作 电 源 为 3.3 V,升 压 电 源 模 块 开 关 为TPS40210,输出供电为 12 V。3.7电磁流量计传感器原理根据法拉第电磁感应定律,当导体做切割磁力线运动时,导体上能感应出与速度成正比的电压,由此定律可推导出流体的体积流量:Q=D4BUe(1)式中:B磁场强度;Ue感应电压
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