高 杉,杜 江,赵 慷,周辉峰

(1.中国地质装备总公司,北京 100102;2.中国地质大学(北京),北京 100083)

1 数字化监测钻探的意义

随着现代计算机技术、自动化控制技术的迅速发展和广泛应用,探矿工程机械领域的技术人员逐步把现代检测技术应用到传统的钻探工程中。这一变革较之传统的机械钻进,不仅提高了钻进效率,也实现了工程技术人员对钻探过程多项参数的监测,从而能够及时识别并预报孔内异常工况,如是否为正常钻进,是否遇到断层、换层,以达到降低孔(井)内事故率,实现高效、低成本、优质、低耗钻探的目的。

2 系统的主要功能

2.1 设备需求

在我公司研制的 HCDF-6型钻机和 KZ3000型钻机中,我们首次运用钻机设备运行参数计算机实时监测系统。目前,我司生产的设备均要求该系统能够对钻机不同部分的液控压力、孔底钻头压力和钻具自重实现实时监测。

2.2 设备组成

我们设计了8路压力采集,系统由数据采集模块(DAW-3058R)、485/232串口变换模块(DAW-3210),嵌入式 LJD-eWin7000计算机等部分组成。并且将传统的机械仪表升级成为在显示器上能够计算智能识别,添加了报警显示的功能。集中显示油压、电瓶电压、油位、计时、钻压,并增加回转扭矩、泥浆泵量/泵压、钻机转速等关键参数的采集和显示,数据精度高,响应快。此外,为减少烧钻、卡钻等问题降低钻探效率,当油温过高、油压过低、水温过高、超速、泵压过高或扭矩超扭时,通过指示灯光与蜂鸣器起到报警的功能。并且监测系统设计尽可能操作简单,以方便一线工人更宜于掌握和使用。……