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1、(10)申请公布号 CN 103105198 A (43)申请公布日 2013.05.15 CN 103105198 A *CN103105198A* (21)申请号 201110372848.3 (22)申请日 2011.11.09 G01D 21/02(2006.01) (71)申请人 陈洪伟 地址 610000 四川省成都市武侯区一环路南 一段 24 号 (72)发明人 陈洪伟 (54) 发明名称 适用于泥浆参数测试仪的信号采集方法 (57) 摘要 本发明公开了一种适用于泥浆参数测试仪的 信号采集方法， 包括 ： (a) 接口箱将参数信号分别 或同时送入多路开关 ； (b) 多路开关将参。
2、数信号 轮流切换到采样保持模块 ； (c) 采样保持器锁存 某一瞬时参数信号的电压值并保持信号幅值不变 直到下一个时钟信号， 其主要用于多通道采集时 各通道保持同步或相位差比较小 ； (d)A/D 转换器 将输入的泥浆密度、 粘度、 流量或岩屑等泥浆参数 的模拟信号转化为数字信号输出， 并完成相应泥 浆参数信号幅值的量化和编码 ； (e) 接口电路将 完成量化和编码的数字信号送到计算机进行运算 分析。 本发明适用于泥浆参数测试仪， 通过合理的 设计， 从而能完成由信号调理电路传输来的参数 信号的采集任务。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 3 页 附图 1 页 (19)中华人。
3、民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书3页 附图1页 (10)申请公布号 CN 103105198 A CN 103105198 A *CN103105198A* 1/1 页 2 1. 适用于泥浆参数测试仪的信号采集方法， 其特征在于， 包括以下步骤 ： (a) 首先， 接口箱将泥浆密度、 粘度、 流量和岩屑等泥浆参数信号分别或同时送入多路 开关 ； (b) 然后， 多路开关将各路泥浆参数信号轮流切换到采样保持模块， 接口箱和多路开关 实现泥浆密度、 粘度、 流量和岩屑等泥浆参数信号的实时采集 ； (c) 接着， 采样保持器在时钟信号的作用下， 锁存某一瞬时泥浆密。
4、度、 粘度、 流量或岩屑 等泥浆参数信号的电压值并保持信号幅值不变直到下一个时钟信号， 其主要用于多通道采 集时各通道保持同步或相位差比较小 ； (d)A/D 转换器将输入的泥浆密度、 粘度、 流量或岩屑等泥浆参数的模拟信号转化为数 字信号输出， 并完成相应泥浆参数信号幅值的量化和编码 ； (e) 最后， 接口电路将完成量化和编码的数字信号送到计算机进行运算分析。 权 利 要 求 书 CN 103105198 A 2 1/3 页 3 适用于泥浆参数测试仪的信号采集方法 技术领域 0001 本发明涉及一种适用于泥浆参数测试仪的信号采集方法。 背景技术 0002 钻井液是指油气钻井过程中以其多种功。
5、能满足钻井工作需要的各种循环流体的 总称。钻井液又称钻井泥浆或简称为泥浆 (Muds)， 本文将钻井液简称为泥浆。泥浆在钻井 过程中具有携带和悬浮岩屑、 稳定井壁和平衡地层压力、 冷却和润滑钻头、 钻具和传递水动 力等作用。 0003 在石油勘探和油田开发的各项任务中， 钻井起着十分重要的作用。 在钻井过程中， 井底岩石被破碎后所产生的岩屑通过循环泥浆被携带到地面上来， 这一过程称为洗井。洗 井作为钻井过程中的重要环节是通过循环泥浆来实现， 故有人把泥浆比喻为钻井工程的血 液。 0004 泥浆工艺技术已成为现代油气钻井工程的重要组成部分。 国内外大量研究资料表 明泥浆在钻井过程中具有携带和悬浮。
6、岩屑、 稳定井壁和平衡地层压力、 冷却和润滑钻头、 钻 具和传递水动力等直接关系到钻井成本， 甚至影响到钻井成败的重要作用。钻井实践也证 明， 泥浆性能的好坏， 使用、 维护和处理措施是否妥当， 直接影响井壁的稳定性， 而井壁的稳 定性关系到地质资料的录取、 钻井速度、 质量及成本， 所以， 人们常把泥浆比喻为钻井工程 的血液。因此， 对泥浆性能参数进行实时的监测就显得很重要。 0005 在石油勘探和油田开发的各项任务中， 钻井起着十分重要的作用。 在钻井过程中， 井底岩石被破碎后所产生的岩屑通过循环泥浆被携带到地面上来， 这一过程称为洗井。洗 井作为钻井过程中的重要环节是通过循环泥浆来实现，。
7、 故有人把泥浆比喻为钻井工程的血 液。 0006 如今泥浆工艺技术已成为油气钻井工程的重要组成部分。钻井实践表明， 泥浆性 能的好坏， 使用、 维护措施是否妥当直接影响井壁的稳定性， 而井壁的稳定性关系到地质资 料的录取、 钻井速度、 质量及成本， 所以， 人们常把泥浆比喻为钻井工程的血液。 0007 近 40 年来， 国内外大量室内和工业现场试验研究证明， 在一般情况下， 固相含量 增加会导致泥浆的密度、 粘度、 切力、 泥饼厚度以及含砂量的增加， 失水量的下降。 而这些性 能的变化将会明显降低钻速、 增加钻头用量、 甚至有可能增加井漏、 气侵、 卡钻等情况， 使得 钻井成本大幅度上升。 0。
8、008 泥浆是指油气钻井过程中以其多种功能满足钻井工作需要的各种循环流体的总 称。泥浆的循环是通过泥浆泵来维持的。从泥浆泵排出的高压泥浆经过地面高压管汇、 立 管、 水龙带、 水龙头、 方钻杆、 钻杆、 钻铤到钻头， 从钻头喷嘴喷出， 以清洗井底并携带岩屑。 然后再沿钻柱与井壁 ( 或套管 ) 形成的环形空间向上流动， 在到达地面后经排出管线流入 泥浆池， 再经各种固相控制设备进行处理后返回上水池， 最后进人泥浆泵循环再用。 泥浆流 经的各种管件、 设备构成了一整套泥浆循环系统。 0009 泥浆是指油气钻井过程中以其多种功能满足钻井工作需要的各种循环流体的总 说 明 书 CN 10310519。
9、8 A 3 2/3 页 4 称。泥浆的循环是通过泥浆泵来维持的。从泥浆泵排出的高压泥浆经过地面高压管汇、 立 管、 水龙带、 水龙头、 方钻杆、 钻杆、 钻铤到钻头， 从钻头喷嘴喷出， 以清洗井底并携带岩屑。 然后再沿钻柱与井壁 ( 或套管 ) 形成的环形空间向上流动， 在到达地面后经排出管线流入 泥浆池， 再经各种固相控制设备进行处理后返回上水池， 最后进人泥浆泵循环再用。 泥浆流 经的各种管件、 泥浆工艺技术是现代油气钻井工程的重要组成部分。泥浆在钻井过程中有 携带和悬浮岩屑、 稳定井壁和平衡地层压力、 冷却和润滑钻头及钻具、 传递水动力等几方面 的作用。 钻井实践证明， 泥浆性能的好坏，。
10、 使用、 维护和处理是否得当， 直接关系到钻井的机 械钻速、 钻头寿命、 井下问题、 地面设备磨损、 泥浆费用以及整个钻井综合成本， 甚至关系到 钻井的成败。因此， 很有必要对泥浆性能参数进行实时的测量、 反馈， 以便及时发现问题。 0010 随着钻井新工艺、 新技术的发展， 钻井工程对泥浆性能的要求越来越高， 同时也对 石油钻井振动筛提出了更高的要求。 目前传统石油钻井振动筛技术已越来越不能满足现代 钻井技术发展的更高要求。 一方面单一振动的分离模式， 即使增大总体尺寸， 也不满足现代 钻井工程对泥浆处理量的要求 ； 另一方面传统振动筛的开放式分离方式不方便配备岩屑后 处理装置， 岩屑露天排。
11、放， 环保效果不好 ； 另外传统振动筛性能单一， 振动筛的筛分操作环 节和整个钻井循环系统完全独立， 没有任何反馈和智能环节， 错过了及时掌握钻井工况的 最佳时机。 0011 传统的硬件仪器， 无论是在实验室、 生产车间或者户外对测试对象进行测试时， 通 常除了传感器和信号调理电路之外还需要多种、 多台测试仪器。 对于复杂的测试系统， 还需 要 FFT 分析仪以及个人计算机及其外设等， 这使得测试系统的价格非常昂贵， 体积庞大、 操 作复杂、 携带不便， 而且测试效率也比较低。 0012 在泥浆参数测试仪的硬件系统中， 信号采集方法是最为关键的步骤， 其用于完成 泥浆参数信号的采集。 发明内容。
12、 0013 本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点和不足， 提供一种适用于泥浆参数测 试仪的信号采集方法， 该适用于泥浆参数测试仪的信号采集方法通过合理的设计， 从而能 完成由信号调理电路传输来的参数信号的采集任务。 0014 本发明的目的通过下述技术方案实现 ： 适用于泥浆参数测试仪的信号采集方法， 包括以下步骤 ： 0015 (a) 首先， 接口箱将泥浆密度、 粘度、 流量和岩屑等泥浆参数信号分别或同时送入 多路开关 ； 0016 (b) 然后， 多路开关将各路泥浆参数信号轮流切换到采样保持模块， 接口箱和多路 开关实现泥浆密度、 粘度、 流量和岩屑等泥浆参数信号的实时采集 ； 0017 。
13、(c) 接着， 采样保持器在时钟信号的作用下， 锁存某一瞬时泥浆密度、 粘度、 流量或 岩屑等泥浆参数信号的电压值并保持信号幅值不变直到下一个时钟信号， 其主要用于多通 道采集时各通道保持同步或相位差比较小 ； 0018 (d)A/D 转换器将输入的泥浆密度、 粘度、 流量或岩屑等泥浆参数的模拟信号转化 为数字信号输出， 并完成相应泥浆参数信号幅值的量化和编码 ； 0019 (e) 最后， 接口电路将完成量化和编码的数字信号送到计算机进行运算分析。 说 明 书 CN 103105198 A 4 3/3 页 5 0020 本发明所用的信号采集电路， 主要由依次相连的接口箱、 多路开关、 采样保持。
14、器、 A/D 转换器和接口电路构成。 0021 所述接口箱与测试仪的信号调理电路相连。 0022 所述接口电路与计算机相连。 0023 综上所述， 本发明的有益效果是 ： 适用于泥浆参数测试仪， 通过合理的设计， 从而 能完成由信号调理电路传输来的参数信号的采集任务。 附图说明 0024 图 1 为本发明所用的信号采集电路的结构示意图。 具体实施方式 0025 下面结合实施例， 对本发明作进一步的详细说明， 但本发明的实施方式不仅限于 此。 0026 实施例 ： 0027 本发明涉及的适用于泥浆参数测试仪的信号采集方法， 其特征在于， 包括以下步 骤 ： 0028 (a) 首先， 接口箱将泥浆。
15、密度、 粘度、 流量和岩屑等泥浆参数信号分别或同时送入 多路开关 ； 0029 (b) 然后， 多路开关将各路泥浆参数信号轮流切换到采样保持模块， 接口箱和多路 开关实现泥浆密度、 粘度、 流量和岩屑等泥浆参数信号的实时采集 ； 0030 (c) 接着， 采样保持器在时钟信号的作用下， 锁存某一瞬时泥浆密度、 粘度、 流量或 岩屑等泥浆参数信号的电压值并保持信号幅值不变直到下一个时钟信号， 其主要用于多通 道采集时各通道保持同步或相位差比较小 ； 0031 (d)A/D 转换器将输入的泥浆密度、 粘度、 流量或岩屑等泥浆参数的模拟信号转化 为数字信号输出， 并完成相应泥浆参数信号幅值的量化和编。
16、码 ； 0032 (e) 最后， 接口电路将完成量化和编码的数字信号送到计算机进行运算分析。 0033 本发明所用的信号采集电路如图 1 所示， 本发明涉及的用于泥浆参数测试仪的信 号采集电路， 主要由依次相连的接口箱、 多路开关、 采样保持器、 A/D 转换器和接口电路构 成。 0034 所述接口箱与测试仪的信号调理电路相连。 0035 所述接口电路与计算机相连。 0036 以上所述， 仅是本发明的较佳实施例， 并非对本发明做任何形式上的限制， 凡是依 据本发明的技术实质， 对以上实施例所作的任何简单修改、 等同变化， 均落入本发明的保护 范围之内。 说 明 书 CN 103105198 A 5 1/1 页 6 图 1 说 明 书 附 图 CN 103105198 A 6 。