当前位置: 首页 > 专利查询>徐晓帆专利>正文

一种用于石油勘探的采用光纤测温技术的温度保护系统技术方案

技术编号:14631959 阅读:87 留言:0更新日期:2017-02-13 07:24
本实用新型专利技术涉及一种用于石油勘探的采用光纤测温技术的温度保护系统,包括钻铤、钻头和温度检测装置,所述温度检测装置包括中央控制装置和若干温度检测组件,所述温度检测组件与中央控制装置电连接,该用于石油勘探的采用光纤测温技术的温度保护系统通过发光装置发出的激光经过探头中的半导体吸收元件吸收以后,再经过光探测器对穿透以后的激光进行检测,从而分析出探头处钻铤的温度,从而实现对该处的温度实时监控;同时通过光纤滤波器对光纤里的激光信号进行滤波处理,保证了光探测器对检测信号的精确测量,提高了系统的测量的精确性;而且通过无线通讯模块实现了工作人员对钻铤的实时温度监控,从而对钻铤实时保护,提高了系统的可靠性。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种用于石油勘探的采用光纤测温技术的温度保护系统
技术介绍
在石油勘探领域,石油钻探属于石油勘探最重要的一个环节,只有有了足够钻探能力才可以对石油进行勘探,甚至是开采。在石油钻探中,钻铤是其中最重要的一个部件,在钻铤工作过程中,由于钻铤的长期摩擦,会产生大量的热,而长时间处于高温工作状态,容易对钻铤造成损伤,所以需要对钻铤进行实时的温度保护。在现有技术中,都是采用简单的热电偶的方式对钻铤进行温度测量,但是由于长距离的信号传输,信号会发生衰减,从而降低了温度测量的精确性,使得温度保护系统不可靠。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是:为了克服现有技术温度测量的精确性低的不足,提供一种用于石油勘探的采用光纤测温技术的温度保护系统。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是:一种用于石油勘探的采用光纤测温技术的温度保护系统,包括钻铤、钻头和设置在钻铤上的温度检测装置,所述温度检测装置包括中央控制装置和若干温度检测组件,所述温度检测组件与中央控制装置电连接,所述温度检测组件沿钻铤的外周周向均匀分布,所述温度检测组件包括发光装置、光纤、探头和光探测器,所述发光装置通过光纤与探头电连接,所述探头通过光纤与光探测器电连接,所述发光装置设置在钻铤的靠近钻头的一端,所述光探测器设置在钻铤的另一端;所述探头包括不锈钢套和半导体吸收元件,所述半导体吸收元件设置在不锈钢套内。作为优选,利用单模光纤传输距离长的特点,从而提高了温度保护系统测量距离,所述光纤为单模光纤。作为优选,为了提高光纤测温的精确性,从而提高了温度检测装置的测量可靠性,所述半导体吸收元件中的传感材料为砷化镓。作为优选,为了提高光纤测温的精确性,所述发光装置包括激光二极管。作为优选,为了提高光纤测温的可靠性,所述中央控制装置包括中央控制系统、信号放大模块、与中央控制系统连接的无线通讯模块、发光控制模块、信号处理模块和工作电源模块,所述发光装置与发光控制模块电连接,所述光探测器与信号放大模块电连接。作为优选,为了提高温度检测装置测量的精确性,所述光探测器电连接有光纤滤波器。作为优选,为了提高系统无线信号传输的可靠性,所述无线通讯模块电连接有智能通讯终端,所述智能通讯终端为智能手机。本技术的有益效果是,该用于石油勘探的采用光纤测温技术的温度保护系统通过发光装置发出的激光经过探头中的半导体吸收元件吸收以后,再经过光探测器对穿透以后的激光进行检测,从而分析出探头处钻铤的温度,从而实现对该处的温度实时监控;同时通过光纤滤波器对光纤里的激光信号进行滤波处理,保证了光探测器对检测信号的精确测量,提高了系统的测量的精确性;而且通过无线通讯模块实现了工作人员对钻铤的实时温度监控,从而对钻铤实时保护,提高了系统的可靠性。附图说明下面结合附图和实施例对本技术进一步说明。图1是本技术的用于石油勘探的采用光纤测温技术的温度保护系统的结构示意图;图2是本技术的用于石油勘探的采用光纤测温技术的温度保护系统的探头的结构示意图;图3是本技术的用于石油勘探的采用光纤测温技术的温度保护系统的系统原理图;图中:1.中央控制装置,2.钻铤,3.钻头,4.发光装置,5.光纤,6.探头,7.光探测器,8.不锈钢套,9.半导体吸收元件,10.中央控制系统,11.无线通讯模块,12.发光控制模块,13.信号放大模块,14.信号处理模块,15.工作电源模块,16.光纤滤波器,17.智能通讯终端。具体实施方式现在结合附图对本技术作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图,仅以示意方式说明本技术的基本结构,因此其仅显示与本技术有关的构成。如图1-图3所示,一种用于石油勘探的采用光纤测温技术的温度保护系统,包括钻铤2、钻头3和设置在钻铤2上的温度检测装置,所述温度检测装置包括中央控制装置1和若干温度检测组件,所述温度检测组件与中央控制装置1电连接,所述温度检测组件沿钻铤2的外周周向均匀分布,所述温度检测组件包括发光装置4、光纤5、探头6和光探测器7,所述发光装置4通过光纤5与探头6电连接,所述探头6通过光纤5与光探测器7电连接,所述发光装置4设置在钻铤2的靠近钻头3的一端,所述光探测器7设置在钻铤2的另一端;所述探头6包括不锈钢套8和半导体吸收元件9,所述半导体吸收元件9设置在不锈钢套8内。作为优选,利用单模光纤传输距离长的特点,从而提高了温度保护系统测量距离,所述光纤5为单模光纤。作为优选,为了提高光纤测温的精确性,从而提高了温度检测装置的测量可靠性,所述半导体吸收元件9中的传感材料为砷化镓。作为优选,为了提高光纤测温的精确性,所述发光装置4包括激光二极管。作为优选,为了提高光纤测温的可靠性,所述中央控制装置1包括中央控制系统10、信号放大模块13、与中央控制系统10连接的无线通讯模块11、发光控制模块12、信号处理模块14和工作电源模块15,所述发光装置4与发光控制模块12电连接,所述光探测器7与信号放大模块13电连接。作为优选,为了提高温度检测装置测量的精确性,所述光探测器7电连接有光纤滤波器16。作为优选,为了提高系统无线信号传输的可靠性,所述无线通讯模块11电连接有智能通讯终端17,所述智能通讯终端17为智能手机。该用于石油勘探的采用光纤测温技术的温度保护系统的工作原理是:在钻铤2工作时,通过分布在钻铤2的外周的温度检测装置对钻铤2各处的温度进行实时测量,再向现场工作人员实时提供测量数据,从而保证对钻铤2的实时保护。其中温度检测装置中的发光装置4位于钻铤2上且靠近钻头3,开始发出激光,通过光纤5经过探头6,探头6中的半导体吸收元件9具有吸收光线作用,而且保证了激光的顺利通过,再通过光探测器7对穿透以后的激光进行检测,从而分析出探头6处钻铤2的温度,从而实现对该处的温度实时监控。不锈钢套8则用于对半导体吸收元件9进行紧固,保证探头6的正常工作。同时通过光纤滤波器16对光纤里的激光信号进行滤波处理,保证了光探测器7对检测信号的精确测量。该用于石油勘探的采用光纤测温技术的温度保护系统中:中央控制系统10用于保证各个模块的正常工作,提高了系统的可靠性;无线通讯模块11用于与现场的通讯终端进行实时通讯,从而实现了工作人员对钻铤2的实时温度监控,对钻铤2实时保护;发光控制模块12用于控制发光装置4发出激本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于石油勘探的采用光纤测温技术的温度保护系统,其特征在于,包括钻铤(2)、钻头(3)和设置在钻铤(2)上的温度检测装置,所述温度检测装置包括中央控制装置(1)和若干温度检测组件,所述温度检测组件与中央控制装置(1)电连接,所述温度检测组件沿钻铤(2)的外周周向均匀分布,所述温度检测组件包括发光装置(4)、光纤(5)、探头(6)和光探测器(7),所述发光装置(4)通过光纤(5)与探头(6)电连接,所述探头(6)通过光纤(5)与光探测器(7)电连接,所述发光装置(4)设置在钻铤(2)的靠近钻头(3)的一端,所述光探测器(7)设置在钻铤(2)的另一端;所述探头(6)包括不锈钢套(8)和半导体吸收元件(9),所述半导体吸收元件(9)设置在不锈钢套(8)内。

【技术特征摘要】
1.一种用于石油勘探的采用光纤测温技术的温度保护系统,其特征在于,
包括钻铤(2)、钻头(3)和设置在钻铤(2)上的温度检测装置,所述温度检
测装置包括中央控制装置(1)和若干温度检测组件,所述温度检测组件与中央
控制装置(1)电连接,所述温度检测组件沿钻铤(2)的外周周向均匀分布,
所述温度检测组件包括发光装置(4)、光纤(5)、探头(6)和光探测器(7),
所述发光装置(4)通过光纤(5)与探头(6)电连接,所述探头(6)通过光
纤(5)与光探测器(7)电连接,所述发光装置(4)设置在钻铤(2)的靠近
钻头(3)的一端,所述光探测器(7)设置在钻铤(2)的另一端;
所述探头(6)包括不锈钢套(8)和半导体吸收元件(9),所述半导体吸
收元件(9)设置在不锈钢套(8)内。
2.如权利要求1所述的用于石油勘探的采用光纤测温技术的温度保护系
统,其特征在于,所述光纤(5)为单模光纤。
3.如权利要求1所述的用于石油勘探的采用光纤测温技术的温度保护系
...

【专利技术属性】
技术研发人员:徐晓帆张旭伟杜金国
申请(专利权)人:徐晓帆
类型:新型
国别省市:湖北;42

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1