专利名称：一种钻柱振动信号采集装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种物体振动信号的采集装置，尤其涉及一种钻柱振动信号采集装置，在石油钻井过程中采集钻柱横向、纵向和切向的振动信号。
背景技术：
为了适用录井技术的发展，在石油钻井过程中，由于振动情况能够及时反映钻机的工作状态、尾井数据、地层间的变化情况、岩性和预测事故，因此已经显得越来越重要。而钻柱作为一种振动信号的直接信道，可以迅速将钻头与地层之间的情况反映出来。根据上述，目前急需一种能够快速将钻井过程中所产生的钻柱振动信号采集并显示出来的装置， 并且便于调试和装卸，安全可靠。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种钻柱振动信号采集装置，能及时有效的采集钻井过程中钻柱的横向、纵向和切向振动信号，并具有防盗、防水、防泥浆等功能，拆装更换简单方便。为实现上述目的，本实用新型的技术方案是提供一种钻柱振动信号采集装置，其包含安装座，设置在所述安装座上的信号采集模块，以及将所述安装座固定安装在钻柱上的抱箍固定模块；所述信号采集模块包含通过电缆连接的传感器模块和滤波放大电路；所述抱箍固定模块包含第一抱箍，第二抱箍，以及分别连接所述第一抱箍和第二抱箍的其中一端的连接锁紧模块。其中，所述传感器模块包含传感器座，固定设置在所述传感器座上的3个传感器， 以及分别与所述3个传感器通过导线连接的防水插座；所述3个传感器分别采集钻柱的横向振动信号、纵向振动信号和切向振动信号。所述每个传感器的外部还设置有一保护套。所述滤波放大电路的输入端通过所述防水插座与各个传感器连接，其输出端与外部PC机连接，所述滤波放大电路接收各个传感器分别采集到的钻柱的横向振动信号、纵向振动信号和切向振动信号，进行滤波放大处理后，再传输至外部PC机。所述信号采集模块还包含一电源，其通过电缆与所述滤波放大电路连接；该电源通过蝶形螺母固定设置在所述安装座上。所述传感器模块、滤波放大电路和电源分别封装成独立模块。所述抱箍固定模块中的连接锁紧模块包含与所述第一抱箍的其中一端固定连接的第一抱箍锁紧销，与所述第二抱箍的其中一端固定连接的第二抱箍锁紧销，连接设置在所述第一抱箍锁紧销和第二抱箍锁紧销之间的张紧丝杠，以及设置在其中一个抱箍锁紧销上、且与所述张紧丝杠锁紧连接的锁紧螺母。所述第一抱箍和第二抱箍的另一端分别通过销固定连接在所述安装座上。所述的钻柱振动信号采集装置还包含若干板牙，所述的板牙通过螺钉固定在所述安装座上，并且嵌入钻柱设置。所述的钻柱振动信号采集装置还包含一外罩，其套设在安装座的外部。本实用新型所述的钻柱振动信号采集装置，具有以下有益效果。1.本实用新型在采集钻井过程中，可同时有效的采集钻柱的横向、纵向和切向振动信号，使得所采集到的振动信号能够全方位的反应钻柱的振动情况，从而及时有效的反应出钻机的工作状态、尾井数据、地层间的变化情况、岩性和预测事故等。2.本实用新型将分别用于采集钻柱横向、纵向和切向振动信号的3个传感器封装在一个独立的传感器模块中，方便调试、更换和产品标准化。3.本实用新型的外罩可以保护传感器模块、电源和滤波放大电路免受水和泥浆等污染，同时具备防盗功能。4.本实用新型中的电源和滤波放大电路也被封装成模块形式，从而具有防水功能，并且方便调试和更换。5.本实用新型中利用锁紧螺母和张紧丝杠锁紧两个抱箍的连接处，使得抱箍能紧紧抱住钻柱，并将整个钻柱振动信号采集装置设置在钻柱上，有效防止抱箍松动，安全可靠；同时本实用新型中还利用板牙嵌入钻柱，防止钻柱在旋转过程中松动。
图1为本实用新型中的钻柱振动信号采集装置的结构示意图；图2为本实用新型中的钻柱振动信号采集装置去除外罩后的内部结构示意图；图3为本实用新型中的传感器模块的结构示意图。
具体实施方式
以下结合图1 图3，详细说明本实用新型的一个优选的实施例。如图1所示，本实用新型所述的钻柱振动信号采集装置包含安装座14，设置在所述安装座14上的信号采集模块，以及将所述安装座14固定安装在钻柱10上的抱箍固定模块。如图1和图2所示，所述的信号采集模块包含依次通过电缆15连接的传感器模块 2、滤波放大电路13和电源12。其中，如图3所示，所述传感器模块2包含传感器座18，固定设置在所述传感器座18上的3个传感器17，以及分别与所述3个传感器17通过导线连接的防水插座19。所述3个传感器17分别用于采集钻柱10的横向振动信号、纵向振动信号和切向振动信号。本实施例中，所述的传感器17采用型号为Acouvibro 3的传感器实现。 进一步，所述的传感器模块2中，在每个传感器17的外部还设置有一保护套16。所述传感器模块2的内部通过导线连接后整体灌胶密封，使其封装成为一个独立的模块，不仅具有防水功能，同时也方便调试、更换和实现产品标准化。所述滤波放大电路13的输入端通过所述防水插座19与各个传感器17连接，其输出端与外部PC机(图中未示)连接。所述各个传感器17分别将采集到的钻柱10的横向振动信号、纵向振动信号和切向振动信号传输至滤波放大电路13，该滤波放大电路13分别对所接收到的钻柱10的横向振动信号、纵向振动信号和切向振动信号进行滤波放大处理后， 进一步传输至外部PC机。[0028]所述电源12为信号采集模块提供工作电源，其是通过蝶形螺母11固定设置在所述安装座14上的，以使得现场工作人员能够快速方便的更换电源12。所述滤波放大电路13和电源12也通过灌胶密封被封装成独立模块，不仅具有防水功能，同时也方便调试和更换。如图1所示，所述抱箍固定模块包含第一抱箍51，第二抱箍52，以及分别连接所述第一抱箍51和第二抱箍52的其中一端的连接锁紧模块。所述连接锁紧模块包含与所述第一抱箍51的其中一端固定连接的第一抱箍锁紧销6，与所述第二抱箍52的其中一端固定连接的第二抱箍锁紧销8，连接设置在所述第一抱箍锁紧销6和第二抱箍锁紧销8之间的张紧丝杠7，以及设置在其中一个抱箍锁紧销上、且与所述张紧丝杠7连接的锁紧螺母9， 用于锁紧所述张紧丝杠7，防止其松动，从而使得两个抱箍之间紧密连接。所述第一抱箍51 和第二抱箍52的另一端分别通过销3固定连接在所述安装座14上。所述抱箍固定模块利用两个抱箍抱紧钻柱10，并且通过锁紧螺母9锁紧张紧丝杠 7来实现两个抱箍之间的锁紧连接，防止抱箍松动，从而使得整个抱箍固定模块紧紧抱住所述钻杆10。进一步，所述两个抱箍的另一端固定连接在所述安装座14上，从而使得整个钻柱振动信号采集装置被固定设置在钻柱10上，可在钻井过程中实时采集到的钻柱10的横向、纵向和切向振动信号。本实用新型所述的钻柱振动信号采集装置还包含若干板牙4，所述的板牙4通过螺钉固定在所述安装座14上，并且嵌入钻柱10，该板牙4可使得钻柱10在旋转过程中防止松动。进一步，本实用新型所述的钻柱振动信号采集装置还包含一外罩1，其套设在安装座14的外部，用于保护设置在安装座14上的传感器模块2、滤波放大电路13和电源12，防止这些部件被水、泥浆等污染，同时具有防盗功能。本实用新型所述的钻柱振动信号采集装置，具有以下有益效果。1.本实用新型在采集钻井过程中，可同时有效的采集钻柱的横向、纵向和切向振动信号，使得所采集到的振动信号能够全方位的反应钻柱的振动情况，从而及时有效的反应出钻机的工作状态、尾井数据、地层间的变化情况、岩性和预测事故等。2.本实用新型将分别用于采集钻柱横向、纵向和切向振动信号的3个传感器封装在一个独立的传感器模块中，方便调试、更换和产品标准化。3.本实用新型的外罩可以保护传感器模块、电源和滤波放大电路免受水和泥浆等污染，同时具备防盗功能。4.本实用新型中的电源和滤波放大电路也被封装成模块形式，从而具有防水功能，并且方便调试和更换。5.本实用新型中利用锁紧螺母和张紧丝杠锁紧两个抱箍的连接处，使得抱箍能紧紧抱住钻柱，并将整个钻柱振动信号采集装置设置在钻柱上，有效防止抱箍松动，安全可靠；同时本实用新型中还利用板牙嵌入钻柱，防止钻柱在旋转过程中松动。尽管本实用新型的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本实用新型的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本实用新型的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本实用新型的保护范围应由所附的权利要求来限定。
权利要求1.一种钻柱振动信号采集装置，其特征在于，包含安装座(14)，设置在所述安装座 (14)上的信号采集模块，以及将所述安装座(14)固定安装在钻柱(10)上的抱箍固定模块；所述信号采集模块包含通过电缆(1 连接的传感器模块( 和滤波放大电路(13)； 所述抱箍固定模块包含第一抱箍(51)，第二抱箍(5 ，以及分别连接所述第一抱箍 (51)和第二抱箍(5 的其中一端的连接锁紧模块。
2.如权利要求1所述的钻柱振动信号采集装置，其特征在于，所述传感器模块(2)包含传感器座(18)，固定设置在所述传感器座(18)上的3个传感器(17)，以及分别与所述3 个传感器(17)通过导线连接的防水插座(19)；所述3个传感器(17)分别采集钻柱(10)的横向振动信号、纵向振动信号和切向振动信号。
3.如权利要求2所述的钻柱振动信号采集装置，其特征在于，所述每个传感器(17)的外部还设置有一保护套(16)。
4.如权利要求2所述的钻柱振动信号采集装置，其特征在于，所述滤波放大电路(13) 的输入端通过所述防水插座(1 与各个传感器(17)连接，其输出端与外部PC机连接；所述滤波放大电路(1 接收各个传感器(17)分别采集到的钻柱(10)的横向振动信号、纵向振动信号和切向振动信号，进行滤波放大处理后，再传输至外部PC机。
5.如权利要求4所述的钻柱振动信号采集装置，其特征在于，所述信号采集模块还包含一电源(12)，其通过电缆(1 与所述滤波放大电路(1 连接；所述电源(1 通过蝶形螺母(11)固定设置在所述安装座(14)上。
6.如权利要求5所述的钻柱振动信号采集装置，其特征在于，所述传感器模块O)、滤波放大电路(1 和电源(1 分别封装成独立模块。
7.如权利要求1或4所述的钻柱振动信号采集装置，其特征在于，所述连接锁紧模块包含与所述第一抱箍(51)的其中一端固定连接的第一抱箍锁紧销(6)； 与所述第二抱箍(5 的其中一端固定连接的第二抱箍锁紧销(8)； 连接设置在所述第一抱箍锁紧销(6)和第二抱箍锁紧销(8)之间的张紧丝杠(7)；以及设置在其中一个抱箍锁紧销上、且与所述张紧丝杠(7)锁紧连接的锁紧螺母(9)。
8.如权利要求7所述的钻柱振动信号采集装置，其特征在于，所述第一抱箍(51)和第二抱箍(5 的另一端分别通过销(3)固定连接在所述安装座(14)上。
9.如权利要求1或8所述的钻柱振动信号采集装置，其特征在于，所述的钻柱振动信号采集装置还包含若干板牙G)，所述的板牙(4)通过螺钉固定在所述安装座(14)上，并且嵌入钻柱(10)设置。
10.如权利要求1或8所述的钻柱振动信号采集装置，其特征在于，所述的钻柱振动信号采集装置还包含一外罩(1)，其套设在安装座(14)的外部。
专利摘要本实用新型公开了一种钻柱振动信号采集装置，其包含安装座，设置在所述安装座上的信号采集模块，以及将所述安装座固定安装在钻柱上的抱箍固定模块；所述信号采集模块包含依次通过电缆连接的传感器模块、滤波放大电路和电源；所述抱箍固定模块包含第一抱箍，第二抱箍，以及分别连接所述第一抱箍和第二抱箍的其中一端的连接锁紧模块。本实用新型所提供的钻柱振动信号采集装置，能及时有效的采集钻井过程中钻柱的横向、纵向和切向振动信号，并具有防盗、防水、防泥浆等功能，拆装更换简单方便。
文档编号E21B47/12GK202140084SQ201120298630
公开日2012年2月8日 申请日期2011年7月27日 优先权日2011年7月27日
发明者毕东杰, 陈勇 申请人:上海神开石油化工装备股份有限公司, 上海神开石油设备有限公司, 中加国际公司