钻井气体监测仪系统的研制

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1、2010年第39卷石油矿场机械第11期第29页OILFIELDEQUIPMENToo文章编号：1001-3482(2010)11～0029—04钻井气体监测仪系统的研制邓忠彬，李浩，鹿海田(中海油能源发展油建渤海装备分公司，天津300452)摘要：钻井气体监测仪系统是石油钻(修)井行业中一种非常重要的安全生产监测设备，能准确地监测钻(修)井过程中从井筒中返出的HS、可燃气等有毒易爆炸气体的质量浓度。当气体质量浓度超过设定值时产生报警，便于司钻和钻(修)井监督部及时采取措施。介绍了钻井气体监测仪系统的原理、组成、技术参数及关键技术。关键词：钻井气体监测仪；数据采集器

2、；Hzs；传感器；技术参数中图分类号：TE927．9文献标识码：ADesignofDrillingGasMonitoringSystemDENGZhong—bin，LIHao，LUHai—tian(FieldConstructionBohaiEquipmentServiceCompany，CNOOC，Tianjin300452，China)Abstract：Drillinggasmonitoringsystemisaninstrumentforindustrysafetyinthepetroleumdrilling．Itcanexactlymeasuretheco

3、nsistenceoftheH2Sgas，combustiblegas，andsomeotherpoisonousandexplosiongasfromthewel1．Itcanalarmbasedonthesettingvalueofthegas，tellthedrillersandthedrillingsupervisorsthesituations，andchoosethecorrectwaytosolvetheproblems．Thedesigntheoryandcomposeandtechnicalparameterandthekeytechnology

4、ofthedrillinggasmonitoringsystemisintroduced．Keywords：drillinggasmonitor；dataacquisition；H2S；detector；technicalparameter在钻井和修井的过程中，有大量气体会伴随着HS的气体含量，含量超标立即报警；实时监控热泥浆涌出地面。其中包含了可燃气、Hs等有毒有源和烟雾，发现火灾隐患及时报警，以便采取相应的害气体，对人身安全形成了较大的威胁。为了防患措施。该系统既能应用于陆地钻井现场，又能应用于未然，需对这些气体的质量浓度进行实时监测并于海洋石油平台钻(修)井

5、现场，故要求其满足海洋自动报警，以便根据监测的气体质量浓度情况，采取环境的使用要求，能够防尘、防腐、防爆。报警信号相应的措施，杜绝安全事故的发生。目前，大多数钻能传人平台中控室，任一探头发生报警，声光报警器井气体监测仪都是国外的产品，价格高、维修成本即发出报警信号，同时传至中控室。通过对钻井现高，不利于现场维护。场有毒有害气体监测和报警，为钻(修)井监督人员准确快速地调整钻井参数、改变钻(修)井方式、科学1系统功能安全钻(修)井提供实时依据，从而达到科学安全无钻井气体监测仪系统能实时监控可燃气体、风险钻(修)井的目的l_1]。收稿日期：2010—05—12作者简介

6、：邓忠彬(1968一)，男，湖北钟祥人，工程师，1989年毕业于河北承德石油高等技术专科学校计算机及应用专业，现从事海洋钻修机设备的设计及管理工作，E-mail：deng_zhongbin@yahoo．corn．cn。石油矿场机械2010年11月体探头的信号，将它们以总线的方式与气体监测仪2测量原理进行数据交换。工作温度一25～6O℃，防爆等级钻井气体监测仪系统的测量采用CAN总线的ExdlICT4，防护等级IP67。目前在钻台井口区附近数据采集方式。通过3个数据采集器对所有的传感安装了lH：S、1可燃气、1烟探头和1紫外线探器的信号进行采集，并与计算机进行数据交

7、换，完成头4个气体探测器。一旦在钻井过程中有气体、烟计算、显示和状态指示，对超出技术指标的信号实施雾和明火产生，传感器很快将信号传到气体监测仪，声光报警[2]。并由气体监测仪产生报警信号。一路驱动声光报警CAN总线与计算机数据交换原理如图1，与气器工作，另一路传到中控，由中控统一协调，采取应体探测器之间的数据交换原理如图2。急措施。3．2井口区数据采集器及气体探测器井口数据采集器安装在钻台下方，能接收从防喷器喇叭口泄露的各种气体的信号，将它们以总线的方式与气体监测仪进行数据交换。工作温度一25～6O℃，防爆等级ExdlICT4，防护等级IP67。目前在钻台下方井口

8、附近加装了