[发明专利]一种随钻录井的控制装置及其控制方法

说明书

本发明公开了一种随钻录井的控制装置及其控制方法。测量钻井过程中的固体、液体、气体等井筒返出物信息的过程称为录井。传统的录井方式具有滞后性，效率较低。本发明一种随钻录井的控制装置包括控制模块、电机驱动器、液压泵、蓄电池、电源转换模块、阀体组、A/D转换器、第一抽排样装置、压力传感器和第二抽排样装置。第一抽排样装置及第二抽排样装置均包括柱塞缸、活塞缸和组合杆；组合杆活塞和柱塞组成；柱塞与活塞连接。活塞与活塞缸的内腔构成滑动副。柱塞缸与活塞缸固定；柱塞与柱塞缸的内腔构成滑动副。本发明能够在井下完成钻井液油气含量的检测，无需将钻井液带上地面，具有实时性和高效性。

技术领域

本发明属于随钻录井技术领域，具体涉及一种随钻录井的控制装置及其控制方法。

背景技术

测量钻井过程中的固体、液体、气体等井筒返出物信息的过程称为录井。录井能够指导钻井过程或者作为底层油气含量的分析依据等。岩屑录井和荧光录井等传统的录井方式主要在地面上进行，即需要钻井液将井下信息带到地面进行检测。传统的录井方式所获得的井下信息具有时间上的滞后性、效率低。因此，很多学者提出了随钻录井技术。所谓随钻录井是指将录井仪器集成在钻铤内部，在钻头附近对井下数据进行检测，并通过遥传技术将井下信息反馈到地面。

发明内容

本发明的目的在于提供一种随钻录井的控制装置及其控制方法。

本发明一种随钻录井的控制装置包括控制模块、电机驱动器、液压泵、蓄电池、电源转换模块、阀体组、A/D转换器、第一抽排样装置、压力传感器和第二抽排样装置。第一抽排样装置及第二抽排样装置均包括柱塞缸、活塞缸和组合杆；组合杆由一体成型的活塞和柱塞组成；柱塞的内端与活塞连接。活塞与活塞缸的内腔构成滑动副。柱塞缸与活塞缸固定；柱塞与柱塞缸构成滑动副。第一抽排样装置还包括第一位移传感器；第一位移传感器设置在第一抽排样装置的活塞缸内；第二抽排样装置还包括第二位移传感器。第二位移传感器设置在第二抽排样装置的活塞缸内。

所述电源转换模块的输入接口与蓄电池的输出接口相连；所述电机驱动器的驱动供电引脚与蓄电池的输出接口相连，信号供电引脚与电源转换模块的第一输出接口相连。所述A/D转换器、控制模块及压力传感器的电源输入引脚均与电源转换模块的第二输出接口相连。所述第一抽排样装置中的第一位移传感器及第二抽排样装置中的第二位移传感器均与电源转换模块的第三输出接口相连。所述的电机驱动器与控制模块相连，液压泵与电机驱动器相连。

所述的压力传感器固定在第一抽排样装置柱塞缸的入口处。压力传感器的输出引脚与A/D转换器的第一模拟量输入引脚相连，第一抽排样装置内的第一位移传感器的输出引脚与A/D转换器的第二模拟量输入引脚相连。第二抽排样装置内的第二位移传感器与A/D转换器的第三模拟量输入引脚相连。A/D转换器的第一数字量输出引脚、第二数字量输出引脚和第三数字量输出引脚均与控制模块相连。

所述的阀体组包括第一换向阀、第二换向阀、第三换向阀、第四换向阀、第五换向阀、第六换向阀、第七换向阀、第八换向阀、第九换向阀、第十换向阀、第一单向阀和第二单向阀。所述第九换向阀的一个油口与钻井液相连，另一个油口与第一抽排样装置的柱塞缸相连；所述第十换向阀的一个油口与第一抽排样装置的柱塞缸相连，另一个油口与第一单向阀的输出口及第二单向阀的输入口相连；第二单向阀的输出口与油气检测模块的入口端相连；油气检测模块的出口端及第一单向阀的输入口均与第二抽排样装置的柱塞缸相连。油气检测模块的信号输出引脚与控制模块相连，控制模块与上位机通过无线信号相连。