1.本发明涉及探测领域,特别地,涉及一种综合测井车。
背景技术:
2.现有测井车中是一种测量专用车辆,该车辆自带绞盘,绞盘上缠绕测试电缆,电缆的末端悬挂有一测试头,可以下放到油井深处,用于对油井化学成分等的采集和分析处理,目前通常的油田测井车在工作时,都需要配置一台汽车起重机,通过起重机吊装天滑轮和防喷管等仪器,造成了较大的资源浪费,降低了测井作业的效率,增加了测井作业的成本。
3.为了方便使用,现有测井车将吊臂设置在测井车上,但是对于吊臂的控制仍是采用的人工控制,但是使用吊臂探测井内情况前,需要将吊点移动到井口合适位置,防止损坏设备以及保证测量准确。但是人工控制的吊臂与井口对齐时,操作繁琐,对齐速度慢,且不易对齐。
技术实现要素:
4.为了克服现有技术的不足,本发明提供一种综合测井车,以解决人工控制的吊臂与井口对齐时,操作繁琐,对齐速度慢,且不易对齐的问题。
5.本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种综合测井车,包括:安装在所述测井车上的吊臂;控制所述吊臂的控制器;待测井的井口中心位置设有标识器;所述吊臂的吊点处设有相机,用于获取吊点附近的图像;所述相机与所述控制器电连接,当所述相机获取到包括所述标识器的图像时,所述控制器根据所述图像中标识器位置控制所述吊臂移动,直至所述吊臂吊点位于所述待测井的井口中心。
6.进一步地,所述测井车包括驾驶室和车厢,所述车厢包括分隔设置的操作室和设备室;所述吊臂可旋转伸缩的设置在所述设备室内,所述操作室设有控制所述吊臂的控制台;所述操作室设于所述车厢靠近驾驶室处;所述设备室设于所述车厢靠近车尾处;所述车厢设有后门,所述设备室上方设有可打开的顶盖;所述顶盖和所述后门受所述控制器以及控制台控制;当所述后门和顶盖关闭时,所述设备室构成封闭空间,所述吊臂位于所述车厢内部;当所述后门和顶盖打开时,所述吊臂可以从所述后门和顶盖打开位置伸出设备室。
7.进一步地,还包括:发电机,所述发电机设于设备室内,所述发电机下方设有滑轨;所述设备室侧面设有发电机开口;
当使用所述发电机时,打开所述发电机开口,所述发电机通过所述滑轨移动到所述设备室外。
8.进一步地,还包括:绞盘、线缆、传感器和线缆控制器;所述绞盘设置在设备室内,所述线缆缠绕在所述绞盘上,并沿所述吊臂设置;所述绞盘用于收放所述线缆;所述传感器用于检测吊臂的位置;所述线缆控制器用于根据所述传感器检测到的位置控制所述绞盘收放所述线缆;所述传感器包括:俯仰角度传感器,用于检测所述吊臂的俯仰角度;长度传感器,用于检测所述吊臂的长度;回转角度传感器,用于检测所述吊臂的回转角度;压力传感器,用于检测所述线缆收线时的压力,以便当所述压力不小于预设值时,所述线缆控制器控制绞盘停止收线并进行放线。
9.进一步地,所述吊臂的伸缩臂上设置接近开关,用于检测所述伸缩臂是否收回到位;所述吊臂可旋转处设有倾角传感器,用于检测所述吊臂的旋转角度,以便根据所述旋转角度判断所述吊臂是否收回到位。
10.进一步地,所述顶盖滑动设置,当所述顶盖打开时,所述顶盖由所述设备室上方滑动到所述操作室上方。
11.进一步地,所述顶盖可旋转设置,当所述顶盖打开时,所述顶盖由所述设备室上方旋转到所述操作室上方。
12.进一步地,还包括:手持遥控器,用于在操作室外控制所述吊臂运行。
13.进一步地,所述操作室内设有快急停按钮,用于控制所述吊臂停止运行。
14.进一步地,所述设备室内设有摄像头,用于获取设备室内吊臂的图像;所述控制器根据所述摄像头获取的图像控制所述吊臂的旋转伸缩。
15.有益效果:本发明实施例提供了一种综合测井车,包括安装在所述测井车上的吊臂;控制吊臂的控制器;待测井的井口中心位置设有标识器;吊臂的吊点处设有相机,用于获取吊点附近的图像;相机与控制器电连接,当相机获取到包括标识器的图像时,控制器根据图像中标识器位置控制吊臂移动,直至吊臂吊点位于待测井的井口中心。本技术方案通过控制器以及相机和标识器,能够实现自动控制吊臂移动,解决了人工控制的吊臂与井口对齐时,操作繁琐,对齐速度慢,且不易对齐的问题,自动化程度高,控制快速准确。
附图说明
16.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
17.图1是本发明实施例提供的一种综合测井车顶盖和后门关闭时的结构示意图;图2是本发明实施例提供的一种综合测井车顶盖和后门打开时的结构示意图;
图3是本发明实施例提供的一种图1俯视的剖面结构示意图;图4是本发明实施例提供的一种吊臂上线缆控制结构示意图。
具体实施方式
18.为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚,下面结合附图和实施例对本发明的技术方案进行详细的描述说明。显然,所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式,都属于本技术所保护的范围。
19.本发明实施例提供了一种综合测井车,包括:安装在所述测井车上的吊臂;控制所述吊臂的控制器;待测井的井口中心位置设有标识器;所述吊臂的吊点处设有相机,用于获取吊点附近的图像;所述相机与所述控制器电连接,当所述相机获取到包括所述标识器的图像时,所述控制器根据所述图像中标识器位置控制所述吊臂移动,直至所述吊臂吊点位于所述待测井的井口中心。
20.本发明实施例提供的一种综合测井车,包括安装在所述测井车上的吊臂;控制吊臂的控制器;待测井的井口中心位置设有标识器;吊臂的吊点处设有相机,用于获取吊点附近的图像;相机与控制器电连接,当相机获取到包括标识器的图像时,控制器根据图像中标识器位置控制吊臂移动,直至吊臂吊点位于待测井的井口中心。本技术方案通过控制器以及相机和标识器,能够实现自动控制吊臂移动,解决了人工控制的吊臂与井口对齐时,操作繁琐,对齐速度慢,且不易对齐的问题,自动化程度高,控制快速准确。
21.需要说明的是,控制器根据图像中标识器位置控制吊臂移动步骤如下:控制器接收到相机传输的图像;当图像中出现标识器后,控制器将标识器位置作为目标位置;控制器控制吊臂移动到目标位置,因为标识器位于井口中心,因此此时控制器能够将吊臂移动到井口中心。
22.作为对上述实施例的一种补充说明,如图1-图3所示,测井车包括驾驶室1和车厢2,车厢2包括分隔设置的操作室3和设备室4;设备室4内设置有可旋转伸缩的吊臂6,操作室3设有控制吊臂6的控制台5;操作室3设于车厢2靠近驾驶室1处;设备室4设于车厢2靠近车尾处;车厢2设有后门,设备室4上方设有可打开的顶盖7;当后门和顶盖7关闭时,设备室4构成封闭空间,吊臂6位于车厢2内部;当后门和顶盖7打开时,吊臂6可以从后门和顶盖7打开位置伸出设备室4。
23.作为对上述实施例的一种补充说明,吊臂6的伸缩臂上设置接近开关,用于检测伸缩臂是否收回到位;吊臂6可旋转处设有倾角传感器,用于检测吊臂6的旋转角度,以便根据旋转角度判断吊臂6是否收回到位。可以理解的是,由于吊臂6可以旋转和伸缩,所以在收回时,旋转和伸缩未到位,将无法收回,甚至损坏车厢2或吊臂6,因此需要判断其旋转和是否伸缩到位,本发明实施例采用接近开关来检测伸缩臂是否收回到位。在判断旋转是否到位
可以通过倾角传感器检测旋转角度,当旋转角度在预设值或预设范围内时判断是否旋转到位。
24.作为本发明的一种可选实施例,顶盖7滑动设置,当顶盖7打开时,顶盖7由设备室4上方滑动到操作室3上方。需要说明的是,如果是滑动设置,则设备室4上方顶盖7要高于操作室3的车厢2顶。且为便于滑动,需要安装滑轨,为了提高自动化,顶盖7滑动受电机驱动,对于电机安装位置以及具体驱动方式,可以根据实际情况和需要设置,不需要本领域技术人员付出创造性劳动。
25.作为本发明的另一种可选实施例,顶盖7可旋转设置,当顶盖7打开时,顶盖7由设备室4上方旋转到操作室3上方。需要说明的是,可旋转设置时,顶盖7靠近操作室3一端设置有旋转轴,为了提高自动化,顶盖7旋转受电机驱动,对于电机安装位置以及具体驱动方式,可以根据实际情况和需要设置,不需要本领域技术人员付出创造性劳动。
26.操作室3内设有快急停按钮,用于控制吊臂6停止运行。当吊臂6运行过程中遇到故障,按下“快急停”按钮,吊臂6立即停止运行,当排除相应故障后,再次根据图像控制吊臂6运行至指定位置。
27.可选地,还包括,手持遥控器,用于在操作室3外控制吊臂6运行。
28.需要说明的是,操作室3设有侧门。便于使用者进出操作室3。当然操作室3的进出口也可以直接与驾驶室1连接,或者将操作室3与设备室4的隔板打开进出操作室3。
29.可选地,还包括发电机,所述发电机设于设备室内,所述发电机下方设有滑轨;所述设备室侧面设有发电机开口;当使用所述发电机时,打开所述发电机开口,所述发电机通过所述滑轨移动到所述设备室外。
30.本发明实施例提供的综合测井车,在使用吊臂时,打开顶盖和后面,不影响吊臂正常使用;当不使用吊臂时,将吊臂收回车厢内部,并关闭后门和顶盖,使吊臂放置于车厢内部,避免吊臂及安装在吊臂上的设备损坏。
31.吊臂上设有线缆,线缆控制结构如图4所示,包括:绞盘11、线缆12、吊臂6、传感器14和线缆控制器15;所述线缆12缠绕在所述绞盘11上,并沿所述吊臂6设置;所述绞盘11用于收放所述线缆12;所述传感器14用于检测吊臂6的位置;所述线缆控制器15用于根据所述传感器14检测到的位置控制所述绞盘11收放所述线缆12。
32.传感器14包括俯仰角度传感器,用于检测所述吊臂的俯仰角度。示例性的,俯仰角度传感器可以采用倾角传感器。
33.所述传感器包括长度传感器,用于检测所述吊臂的长度。示例性的,长度传感器可以采用激光传感器,检测吊点与相应位置的长度,以得到吊臂长度。
34.所述传感器包括回转角度传感器,用于检测所述吊臂的回转角度;示例性的,回转角度传感器也可以采用倾角传感器。
35.通过回转角度传感器,俯仰角度传感器与长度传感器的安装,监控吊臂的位置;对于回转吊臂、伸缩臂以及吊臂俯仰动作,进行线缆卷筒收放绳的补偿,保证在吊臂在进行展收与探测过程中,探测设备的离地高度基本保持不变,避免探测设备遭到拉扯而损坏。
36.还包括:压力传感器,用于检测所述线缆收线时的压力,以便当所述压力不小于预设值时,所述线缆控制器控制绞盘停止收线并进行放线。当收线时压力不小于预设值时,说明有阻力影响收线,如果此时仍坚持收线,会造成线缆损坏,因此,需停止收线,并稍微进行放线,如放线预设值(示例性的0.1m),待清除阻力后,方可继续做收线。
37.本发明实施例提供的综合测井车,通过传感器来检测吊臂的位置,然后通过控制器自动控制绞盘对线缆进行收放,根据实际需要自动调整线缆长度,避免线缆过长或者过短带来的问题,大大提高了探测的自动化程度。
38.为了进一步说明本技术方案,本发明实施例提供一种具体的实施方式,车厢内设备室安装发电机、绞盘、吊臂等设备,顶盖与尾部对开门形成密闭空间和吊臂的工作空间;操作室内安装座椅、显示屏及吊臂控制器,人员可以在舱内通过屏幕实施现场作业,在车厢两个舱内部安装一个照明灯,在后部顶盖侧固定一个探照灯,在车厢后部右侧安装登舱梯,在车厢后部及起重吊钩处安装测试探头,通过屏幕监测作业现场。
39.吊臂固定在设备舱后部,可在圆周左右各180度范围内旋转,不用时可回收固定在舱内,一般工作角度范围:车后纵向左右旋转各35度。
40.在车厢两侧及后部安装铝裙板,在后裙板上固定全组尾灯,满足驾驶及公告要求。
41.后部做成车厢结构,操作室和设备室分开,中间带观察窗的隔断,彼此独立互不影响,操作间两侧开门,空间充足,方便操作与观察。
42.车厢结构简单,保温隔热。
43.操作室内的数据主要为测控数据和视频数据,其中视频数据包括由设备室内摄像头获取的吊臂图像,以及吊点处相机获取的图像。
44.供电设备主要由柴油发电机组和配电箱组成。根据整车功耗设备分析和实际使用条件,设计如下供电方式:1.通过电缆将外部市电供电和柴油发电机组供电两路输入引至配电箱,通过配电箱输出ac220v输出7路。输出ac220v分别给1路控制台、1路给照明设备、1路绞盘、1路空调、2路照明灯、1路探照灯、1路视频设备供电;2.配电箱将输入的ac220v交流电转换为dc24v共2路,1路给吊臂,1路给探井设备。
45.根据设备功耗的统计及空调用电,考虑绞盘不与空调同时工作,直流转换效率按0.81计算,交流转换效率按0.7~0.9计算,可得出在绞盘开机时系统总用电量为3.44kw,1台5kw柴油发电机可满足系统用电需求,因此选定1台5kw的柴油发电机组为综合测井车供电。
46.控制台包含:计算机、测井装置控制面板、吊臂和绞盘控制面板、电源总开关、各个分设备的开关,电源总开关控制所有设备的上电、断电,分设备开关控制各个分设备的上电、断电。
47.控制台中的测井控制器(面板)与探井设备通过rs232进行通信,绞盘控制器(面板)与绞盘通过rs232进行通信,控制台中的加固计算机与随车起重机通过rs232进行通信、与视频设备通过以太网进行通信、与测井控制器(面板)和绞盘控制器(面板)通过rs232进行通信。
48.控制台上的开关控制照明灯和探照灯的上电、断电。
49.根据测井作业的实际过程,对综合测井车的工作流程分解如下:(1)综合测井车从驻地行驶至井口附近停车;
(2)操作人员下车,一人进入操作室,一人在舱外配合作业,打开后车门;(3)柴油发电机组拉出舱外启动,接通车内连接线缆;或者直接接入市电;(4)控制台通电,各设备通电;(5)打开顶盖;(6)操作人员通过控制台或手持遥控器上的一键控操作吊臂,使吊点运动至井口上方。
50.顶盖位于舱体顶部后侧,采用电动滑盖向前展开模式。
51.(1)首先打开舱体后双开门;(2)再通过电动控制滑盖由后部向前部滑动;(3)滑盖整体打开后,由限位器进行电子限位;(4)后舱门与顶盖打开后,为吊臂操作留出充足的操作空间。
52.在控制台和手持遥控器上设置自动展收功能、键,当吊臂具备展开、收回条件时,可实现一键控制功能,按下一键控吊臂自动展开到预定状态或自动收回到初始固定状态。
53.一键展开动作顺序:按下一键控按钮,吊臂首先向上抬起到位,使吊臂脱离限位装置,达到预设的上扬角度,结合吊臂的旋转、伸缩功能,将吊点展开至预设位置;一键收回动作顺序:首先伸缩臂收回到位,后旋转吊臂至收回状态角度位置,再将吊臂收回到位,收动臂到位后使吊臂处于限位状态。
54.通过安装在伸缩臂上的1个接近开关检测伸缩臂是否收回到位,通过旋转处的倾角传感器数据计算判断吊臂是否收回到位,并在显示屏中显示吊臂各部件是否收回到位,如各部件全部收回,显示吊臂处于运输状态。
55.吊臂具备三种操作模式:自动控制、遥控操作、手动操作。
56.(一)自动控制(自动寻井)整机配备控制台和无线遥控器,吊点处带有3d相机,具备一键展收、一键寻井功能,通过吊点位置的3d相机捕捉井口位置,系统能够通过控制吊臂、绞盘进行移位、收放线束等,将吊点与井口在垂向进行对正。
57.(1)在控制台上将运输状态时的吊臂状态设置为吊臂的整机零点,并预设吊臂展开的运行轨迹和运行终点;(2)将标识器(相机需要识别的物体)放置于井口位置,确保标识器放置在井的中心位置;(3)启动发电机,为整车系统供电,查看吊臂预设轨迹,确保操作过程安全、可靠;(4)查验吊臂周围环境安全、可靠,达到吊臂工作环境要求;(5)按下吊臂一键控展开按钮,吊臂根据系统预设轨迹进行展开,包括吊臂纵向旋转升起、吊臂的伸出和转台旋转,绞盘根据系统命令配合吊臂同步收放线缆,确保整机协作进行;(6)吊点到达预设位置附近(即相机获取到标识器图像时),控制台对图像进行整体分析,根据标识器位置确定井口位置;(7)控制台根据确定好的位置,发出对正指令,吊臂、绞盘同步运行使得吊点与井口垂向进行对正;(8)将吊点下放,连接探管,并将探管下放至井内展开测井工作;
(9)当吊臂使用完毕后,确认探管拆除归位、线缆收回到位,周围环境满足吊臂收回,直接按下吊臂控制台一键收回按钮,吊臂根据控制台输出数据指令,回收至运输状态,并进行自锁。
58.注意:当吊臂运行过程中遇到故障,按下“快急停”按钮,吊臂立即停止运行,当排除相应故障后,再次启动智能控制,吊臂吊点可运行至指定位置。
59.(二)遥控操作(手动寻井)整机配备控制台和无线手持遥控器,系统具备一键展收功能,通过按下一键控按钮,吊臂能够达到系统预设位置(井口附近),系统能够通过控制吊臂、绞盘进行移位、收放线束等,然后通过人工操控控制台或手持遥控器控制吊臂、绞盘进行井口对正工作。
60.(1)在控制台上将运输状态时的吊臂状态设置为吊臂的整机零点,并预设吊臂展开的运行轨迹和运行终点;(2)启动发电机,为整车系统供电,查看吊臂预设轨迹,确保操作过程安全、可靠;(3)查验吊臂周围环境安全、可靠,达到吊臂工作环境要求;(4)按下吊臂一键控展开按钮,吊臂根据系统预设轨迹进行展开,包括吊臂纵向旋转升起、吊臂的伸出和转台旋转,绞盘根据系统命令配合吊臂同步收放线缆,确保整机协作进行;(5)吊点到达预设位置附近自动停止,等待人工操作控制吊臂;(6)通过操作人员的观察,采用吊臂控制台或遥控器手动控制吊臂到达井口上方,时时观测吊点与井口的垂向对正情况,待吊臂吊点与井口垂向对正后,完成对正操作;(7)将吊点下放,连接探管,并将探管下放至井内展开测井工作;(8)当吊臂使用完毕后,确认拆除探管归位、线缆收回到位,周围环境满足吊臂收回,直接按下吊臂控制台一键收回按钮,吊臂根据控制台输出数据指令,回收至运输状态,并进行自锁。
61.注意:当吊臂运行过程中遇到故障,按下“快急停”按钮,吊臂立即停止运行,当排除相应故障后,再次启动智能控制,吊臂吊点可运行至指定位置。
62.(三)手动操作人工手动操作控制台或手持遥控器控制吊臂的回转、俯仰、伸缩动作,并同步控制绞盘的收放线束,根据实际需要使得吊臂吊点与井口垂向对正(整体操作过程复杂,对人员操控性要求较高)。
63.遥控器分为有线遥控和无线遥控,根据停车的位置,综合观察井口位置,通过操控吊臂进行俯仰、旋转、伸缩等动作,使得吊臂吊点与井口垂向对正,同步还需要操控绞盘进行收放线缆。
64.采用人工遥控控制虽然看似操作简单,其实操作起来还是比较麻烦的,且整个过程需要操作人员实时观察和控制。
65.为实现系统的快速反应,减少系统展开撤收所需时间,综合测井车技术设计中采取以下措施:(1)吊臂展开和撤收操作采用自动程序、一键展收;(2)选用柴油发电机组车上工作模式,底部加装滑轨系统,可将发电机移出舱外进行做业;
(3)吊臂和绞盘操作可选择车下遥控模式。
66.本发明实施例提供的综合测井车,具备以下功能:一、测井;二、使探管吊点与井口一致;三、使探管在井内上下运动;四、供电;五、舱内照明、环境照明和井口照明;六、舱内监控和井口监控。
67.综合测井车的设计结构简单、操作方便,并以可靠性、维修性、安全性和经济合理性为目标进行论证、优化;满足工作要求的功能、战术指标、协调关系和工作程序等;满足用户的要求,设备配套尽量简化、实用,便于用户的操作和使用;在切实可行的基础上留有技术上发展或扩展的可能性;在满足功能指标的基础上,尽可能提高人员乘坐、操作的舒适性。
68.可以理解的是,上述各实施例中相同或相似部分可以相互参考,在一些实施例中未详细说明的内容可以参见其他实施例中相同或相似的内容。
69.需要说明的是,在本技术的描述中,术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外,在本技术的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是指至少两个。
70.流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为,表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分,并且本技术的优选实施方式的范围包括另外的实现,其中可以不按所示出或讨论的顺序,包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序,来执行功能,这应被本技术的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
71.应当理解,本技术的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中,多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如,如果用硬件来实现,和在另一实施方式中一样,可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现:具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路,具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路,可编程门阵列(pga),现场可编程门阵列(fpga)等。
72.本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成,所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中,该程序在执行时,包括方法实施例的步骤之一或其组合。
73.此外,在本技术各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。
74.上述提到的存储介质可以是只读存储器,磁盘或光盘等。
75.在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示
例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本技术的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
76.尽管上面已经示出和描述了本技术的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本技术的限制,本领域的普通技术人员在本技术的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。