本實用新型涉及油田開發技術領域，特別是涉及到一種煤層氣錄井儀數據采集系統。
背景技術：
煤層氣是一種新型潔凈能源，對于改善我國能源結構具有重要意義。我國煤層氣儲量豐富，與陸上常規天然氣資源量相當，但是普遍單井產量低，嚴重制約了煤層氣產業的發展。我國煤層氣藏具有“低滲、低壓、低孔”的地質特征，多分支水平井可以規避常規直井的地質局限性，目前已成為我國煤層氣開發的主要模式。
煤層氣勘探開發大多部署在偏僻的山區，儀器房的搬遷困難；煤層氣勘探開發的鉆機比較簡陋。綜合錄井儀功能強大，但是維護成本高、操作復雜、體積龐大，不適用于煤層氣大規模山區勘探。目前國內生產的的PLS小型錄井儀，雖然設備精簡、操作維護簡單，但是其功能是針對石油開發錄井，具有專用性特點，在功能上無法滿足煤層氣勘探開發錄井的需求。
我國煤層氣錄井還處于起步階段，錄井方法和錄井設備不成熟。為了滿足煤層氣勘探開發的錄井需求，有必要對煤層氣錄井設備進行研制，這對煤層氣錄井規范化、標準化起到有力的推動作用。
國內煤層氣錄井儀調研情況：上海神開研制的SK-CLS煤層氣錄井儀。采用定錄一體化功能設計，錄取CH4(紅外檢測)、CO2、井深、泵沖參數；渤海鉆探第二錄井公司研制的“煤層氣紅外錄導一體化錄井儀”。采用紅外檢測系統、內嵌地質導向軟件；中國煤炭行業標準《煤層氣地質錄井作業規程》是中聯煤起草的，“9氣測錄井”、”11工程錄井”條款內容是依據綜合錄井儀制定的。
印尼煤層氣勘探開發市場，甲方在錄井設備配置和參數錄取的要求上，與綜合錄井儀相同。在可調研范圍內，當前煤層氣錄井主要以綜合錄井儀為主，煤層氣錄井儀投產型號少，應用范圍較小，仍處于起步階段。因此，有必要針對煤層氣勘探開發的特點，研制專用煤層氣錄井儀。為此我們發明了一種新的煤層氣錄井儀數據采集系統，解決了以上技術問題。
技術實現要素：
本實用新型的目的是提供一種針對國內煤層氣勘探開發的特點，在充分利用當前信息化技術的基礎上研制小型化、低成本、定錄一體化的專用煤層氣錄井儀數據采集系統， 滿足煤層氣錄井的需求的煤層氣錄井儀數據采集系統。
本實用新型的目的可通過如下技術措施來實現：煤層氣錄井儀數據采集系統，該煤層氣錄井儀數據采集系統包括多個傳感器，防爆接口箱，RS485/RS232轉換模塊和錄井工作站，所述多個傳感器采集鉆井過程中的工程參數，并將采集的信號傳輸給防爆接口箱，該防爆接口箱連接于所述多個傳感器，讀取所述多個傳感器傳輸過來的信號，該RS485/RS232轉換模塊連接于該防爆接口箱，將該防爆接口箱讀取的信號從RS485數據模式轉換成RS232數據模式，并傳輸給該錄井工作站，該錄井工作站連接于該RS485/RS232轉換模塊，進行錄井數據的參數監測。
本實用新型的目的還可通過如下技術措施來實現：
該煤層氣錄井儀數據采集系統還包括氣體分析單元，脫氣器，干燥凈化單元和放空單元，該脫氣器將鉆井液進行攪拌，使鉆井液中的氣體充分脫出，該干燥凈化單元連接于該脫氣器，將該脫氣器傳輸過來的氣體進行干燥凈化，該氣體分析單元連接于該干燥凈化單元和該RS485/RS232轉換模塊，檢測經過該干燥凈化單元后的氣體中的甲烷和CO2含量，并將氣體檢測數據傳輸給該RS485/RS232轉換模塊，該RS485/RS232轉換模塊將接收到的RS485格式的氣體檢測數據轉換為RS232格式，并傳輸給該錄井工作站，進行錄井數據的參數監測，該放空單元連接于該氣體分析單元，將經過檢測后的氣體放空。
該氣體分析單元包括電源模塊，抽氣泵，甲烷檢測模塊和CO2檢測模塊，該電源模塊為該氣體分析單元供電，該脫氣器脫出的氣體在該抽氣泵的抽吸下進入該干燥凈化單元，該甲烷檢測模塊檢測烴類氣體的含量，該CO2檢測模塊檢測二氧化碳的含量。
該煤層氣錄井儀數據采集系統還包括H2S傳感器，該H2S傳感器連接于該RS485/RS232轉換模塊，檢測樣氣管線中H2S的含量，并將采集的電流信號傳輸給該RS485/RS232轉換模塊。
該RS485/RS232轉換模塊包括ADAM-4117數據模塊、ADAM-4520模塊和開關電源,該開關電源給該ADAM-4117數據模塊和該ADAM-4520數據模塊以及該防爆接口箱供應24V直流電源，該ADAM-4117模塊采集該H2S傳感器的信號，該ADAM-4520模塊將所述多個傳感器和該氣體分析單元采集的RS485數據轉換為RS232數據
該煤層氣錄井儀數據采集系統還包括遠傳/導向工作站和數據交換單元，該數據交換單元連接于該錄井工作站，該遠傳/導向工作站連接于該數據交換單元，該遠傳/導向工作站與該錄井工作站通過該數據交換單元進行實時數據交換。
該煤層氣錄井儀數據采集系統還包括隨鉆測井/隨鉆測量地質導向單元，該隨鉆測井 /隨鉆測量地質導向單元連接于該遠傳/導向工作站，該遠傳/導向工作站接收該隨鉆測井/隨鉆測量地質導向單元傳輸的數據，并與該錄井工作站通過該數據交換單元進行遠程數據的實時發送。
該防爆接口箱包括I/O模擬量數據模塊、脈沖量模塊和一個數據接口板，該I/O模擬量數據模塊讀取所述多個傳感器中模擬量傳感器的信號，該脈沖量模塊讀取所述多個傳感器中脈沖傳感器的信號，該數據接口板起到連接所述多個傳感器與該I/O模擬量數據模塊、該脈沖量模塊的橋梁作用。
所述多個傳感器包括絞車傳感器，懸重傳感器，泵沖傳感器和擴展傳感器，該絞車傳感器采集大鉤高度計數脈沖信號，該泵沖傳感器采集泵轉速的脈沖信號，該懸重傳感器采集懸重壓力的電流信號，該擴展傳感器采集鉆井液體積、密度、溫度的電流信號。
本實用新型中的煤層氣錄井儀數據采集系統，涉及煤層氣勘探開發、鉆井液所含的氣體錄井領域，煤層氣屬非常規天然氣，潛在儲量巨大，作為一種潔凈能源開發利用前景廣闊，日益引起人們的重視。國家規定開采煤炭前,必須先開采煤層氣,這樣既保證了煤炭開采的安全,又達到了能源綜合利用的目的。調研煤層氣鉆井過程中在氣體及工程監測等方面的具體需求，確定錄取的參數。該煤層氣錄井儀數據采集系統針對煤層氣鉆井設備相對簡陋的現狀，研究傳感器安裝方式與主流煤層氣鉆機(井下作業公司車載鉆機)的技術配套，其中主要考慮絞車、懸重傳感器的安裝設計。針對煤層氣勘探開發的實際需求，開發滿足煤層氣錄井常規要求的氣體分析系統。數據采集系統研究。確定數據采集方式和傳感器的類型、數量及型號，設計配套安裝裝置，實現傳感器安裝方法與現有主流煤層氣鉆機技術配套。開發煤層氣錄井軟件。內嵌地質導向軟件，軌跡跟蹤、監控，輸出定向數據到錄井軟件；開發傳輸軟件，利用傳輸網絡實現井場綜合信息的遠程發送；開發基地端數據庫管理系統，為隨鉆技術支持中心提供實時數據；利用現有三維可視化綜合地質導向系統，實現實時井眼軌跡調整，有效提高水平井中靶率和儲層鉆遇率。
附圖說明
圖1為本實用新型的煤層氣錄井儀數據采集系統的一具體實施例的結構圖。
具體實施方式
為使本實用新型的上述和其他目的、特征和優點能更明顯易懂，下文特舉出較佳實施例，并配合附圖所示，作詳細說明如下。
如圖1所示，圖1為本實用新型的煤層氣錄井儀數據采集系統的結構圖。該煤層氣錄 井儀數據采集系統由氣體分析單元(1)；RS485/RS232轉換模塊(2)；錄井工作站(3)；遠傳/導向工作站(4)；數據交換(5)；防爆接口箱(6)組成。
各種傳感器(9)通過信號電纜連接于防爆接口箱(6)，傳感器采集工程中物理量對應的4-20mA電流或者脈沖信號，傳感器將電流信號傳輸給防爆接口箱(6)內的ADAM-4117的數據模塊，脈沖信號傳輸給ADAM-4510的數據模塊。傳感器(9)包括絞車傳感器，懸重傳感器，泵沖傳感器和擴展傳感器，該絞車傳感器采集大鉤高度計數脈沖信號，該泵沖傳感器采集泵轉速的脈沖信號，該懸重傳感器采集懸重壓力的電流信號，該擴展傳感器采集鉆井液體積、密度、溫度的電流信號。
防爆接口箱(6)通過四芯數據總線(24V電源、0V電源、信號A、信號B)連接于RS485/RS232轉換模塊(2)中的ADAM-4520模塊，其將RS485數據模式轉換成RS232數據模式，并將信號傳輸給計算機錄井工作站(3)，實現傳感器到錄井工作站3的數據監測。所述防爆接口箱(6)，包括16路I/O模擬量數據模塊、5路脈沖量模塊和一個數據接口板組成，I/O模擬量數據模塊采用型號為ADAM-4117的數據模塊讀取外部模擬量傳感器的信號，脈沖量模塊采用ADAM-4510的數據模塊來讀取脈沖傳感器的信號。
本實施例中，所述氣體分析單元(1)，包括電源模塊，抽氣泵，檢測甲烷模塊和CO2模塊，其中電源模塊型號為T-40B的開關電源，抽氣泵為N86KTE的抽氣泵，檢測甲烷模塊為紅外線掃描波長的原理，檢測烴類氣體的含量，檢測CO2模塊為紅外線掃描波長原理，檢測二氧化碳的含量，甲烷模塊和CO2模塊輸出的信號為RS485數據模式，脫氣器7脫出的氣體在抽氣泵的抽吸下經過8干燥凈化，進入到檢測甲烷模塊和CO2模塊，最后由(10)放空。
本實施例中，所述RS485/RS232轉換模塊(2)，包括一個ADAM-4117數據模塊、一個ADAM-4520模塊和一個型號為QW100-2XJ的開關電源,開關電源給ADAM-4117和ADAM-4520以及防爆接口箱供應24V直流電源，ADAM-4117模塊采集H2S傳感器(11)的信號，ADAM-4520模塊負責把ADAM-4117接收的所有模擬信號數據和ADAM-4510接收的脈沖信號數據以及甲烷模塊和CO2模塊的RS485數據轉換為RS232數據與計算機錄井工作站(3)進行通訊，從而實現了錄井數據的采集和參數監測。
遠程/導向工作站(4)通過數據交換系統(5)與錄井工作站進行實時數據交換，同時接收MWD/LWD(隨鉆測井/隨鉆測量)地質導向(12)的數據，對他們進行遠程數據的實時發送。
本實用新型中的煤層氣錄井儀數據采集系統，常規參數：甲烷、H2S、CO2、井深、懸重、泵沖、體積；預留參數：CO、H2、立壓、出口流量等。軟件具備數據采集、處理、顯 示、打印等功能，操作便捷；具備井場綜合信息平臺的功能，通過WITS協議實現MWD/LWD地質導向等數據的接入。煤層氣錄井儀數據采集系統的主機采用3U標準機箱，選用基于紅外光學檢測原理的氣體檢測模塊，檢測CH4和CO2氣體。集成數據采集室內單元，采用RS485總線采集模式，配置1個簡易版防爆室外箱(6)；設計5路脈沖通道和16路模擬量通道，完成數據采集并發往上位機。集成樣氣抽取、干燥過濾等功能。預留3個模擬量通道，便于擴展測量H2S、CO和H2氣體。
本實用新型中的煤層氣錄井儀數據采集系統，針對國內煤層氣勘探開發的特點，在充分利用當前信息化技術的基礎上研制小型化、低成本、定錄一體化的專用煤層氣錄井儀，滿足煤層氣錄井的需求。煤層氣錄井儀功能定位：(1)低成本、高可靠性設計，具有氣體檢測、工程錄井、遠程傳輸基本功能；(2)具備一定的擴展功能，軟硬件設計預留接收氣相色譜儀及特殊傳感器數據；(3)具備接收MWD/LWD 12等第三方數據功能。