国内外现有地表数据采集与传输仪器的调研和分析结果

221 国外资料及其分析结果

美国的马丁德克钻井仪表在国际钻井界享有盛誉。以M/D-3200系列为例，它在标准状态下系统能对29个参数和模拟通道巡回采样，并显示12个通道的参数。采样速度为1Hz。当设定的优先控制信号达到报警条件时，系统及时报警，并绘出详细的信号曲线，使钻井工作更加安全可靠。M/D-3200系列仪表的参数显示屏幕如图21所示。CRT屏幕显示器可以表格形式显示被测数据信息（每秒更新1次），可以数字格式或趋势分析的绘图格式两种方式输出。

图21 马丁戴克系统 *** 作与参数显示屏幕

结构紧凑的控制台如图22所示。控制台能为司钻提供所有希望监视的钻进参数，以取得最好的钻进效果。控制台上的仪器包括：

图22 结构紧凑的L形马丁戴克控制台

1）钻压指示仪；

2）自动控制进尺器；

3）钻井液体积计算器；

4）钻井泵的冲程计；

5）钻井泵的压力计；

6）转盘转速仪；

7）钻速测量仪；

8）电气扭矩测量仪；

9）灌浆压力计；

10）大钳扭矩测量仪；

11）带式记录仪；

12）钻井液泵量指示仪。

马丁德克钻井仪表曾成功用于CCSD-1中国大陆科学钻探现场，能满足超深井科学钻探过程中实时监测各地表参数的需求。

222 国内资料及其分析结果

（1）神开钻参仪

上海神开公司的钻参仪在国内钻井现场的普及率较高。以新一代SK-2Z11钻参仪为例，其钻井监视仪的面板界面如图23所示。该钻参仪可采集多达64道传感器的数据，派生出60余项参数。司钻可选择数据显示，曲线显示和仪表仿真等监测画面，设置相关参数的报警限进行声光报警。同时也可将实时数据发往后台计算机，进行实时数据和曲线监测、打印，以及对数据进行存储和回放。还可提供钻井工程方面的有关报告、图件等资料。

图23 上海神开钻井监视仪面板显示图

上海神开钻参仪的功能完全能满足超深井科学钻探过程中实时监测各地表参数的需求，同时其价格低于美国的马丁德克钻井仪表，有利于降低成本。

（2）CUG-2钻参仪

由中国地质大学（武汉）研制的CUG-2钻参仪采用多参数分组集成模块化设计。CUG-2高精度钻参仪数据采集与传输功能的总体系统配套如图24所示。地表参数检测硬件系统兼顾长行程顶驱钻机和转盘钻机，钻机模块共检测钻压、扭矩、转速、功率、钻速和孔深6个参数，泥浆模块检测泵压、泵冲（换算成泵量）、泥浆温度、泥浆池液面高度和孔口返回流量5个参数。

图24 中国地质大学（武汉）研制的CUG-2高精度钻参仪数据采集与传输系统示意图

CUG-2钻参仪曾成功地用于“863”项目山东乳山深孔钻进。与主要用于石油钻井的马丁德克、神开钻参仪相比，由于它专为地质岩心钻探开发，所以其服务于地质钻探的功能设计针对性更强，仪器更轻便，使用更方便，成本也低很多。

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