[發明專利]井下儀器高速單芯電纜傳輸裝置

有效

• 申請號: 200610165511.4
• 申請日: 2006-12-21
• 公開（公告）號: CN101205806A
• 公開（公告）日: 2008-06-25
• 發明（設計）人: 劉國權;王國平;楊林;劉建成;賈向東;凌兵;陳光建;田麗萍;崔文梅;董斌;羅建強
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣集團公司;中國石油集團測井有限公司
• 主分類號: E21B47/12
• 分類號: E21B47/12
• 代理公司: 北京市中實友知識產權代理有限責任公司
• 代理人: 謝小延

技術領域

本發明涉及一種用于自噴井和注水井測井的井下儀器和地面儀器進行數據通信的井下儀器高速單芯電纜傳輸裝置。

背景技術

現有的用于自噴井和注水井測井的生產測井儀器，雖然運用了單片機遙測技術，但遙測短節和地面儀器之間通過單芯電纜即電纜總線連接，遙測短節和參數短節之間、以及各參數短節之間也通過單芯即儀器總線連接，因而儀器較長，不利于高壓井的測量。電纜總線傳輸速率僅為5.7292KBPS，數據格式20位，除3位同步位、1位奇偶位外，只有4個地址位、12個數據位，共10個通道，限制了擴展功能，因而使得某些油井參數無法測量，如獨立40臂、氧活化等參數。電纜總線信號和儀器總線信號雖然有電感組成的信號隔離電路隔離，但如果電感選擇不合適，將造成兩種信號的互相干擾，影響地面解碼。

目前，國內開發井中吸水剖面、產液剖面的測井要求高可靠、高精度、高成功率的生產測井儀器，工程測井、儲層參數檢測、剩余油評價等方面的儀器需要提高精度、增加手段，因此工程測井儀(X-Y井徑、多臂井徑、獨立多臂井徑等)和產層評價測井儀(中子伽瑪、中子壽命等)需要掛接，現有的儀器傳輸速率低，通道數僅為10個，無法實現掛接。

發明內容

本發明的目的在于提供一種高可靠、高精度、高成功率，長度短，能與工程測井儀和產層評價測井儀掛接的用于自噴井和注水井測井的井下儀器和地面儀器進行數據通信的井下儀器高速單芯電纜傳輸裝置，解決現有儀器無法解決的問題。

本發明由單芯電纜、馬籠頭、加重、連接螺套、釋放器、高速電纜遙測短節、參數測量短節、扶正器組成，高速電纜遙測短節通過上端的單芯插頭與釋放器連接、通過下端的滑環四芯插頭和插座與各參數測量短節和扶正器連接，單芯電纜下端連接馬籠頭、加重、釋放器、高速電纜遙測短節、各參數測量短節與井下儀器進行機械和電氣連接，單芯電纜的上端通過與地面絞車上電纜盤繞接和裝于絞車內的地面儀器機電連接；

本裝置電路由高速電纜遙測短節電路和參數短節電路構成，參數短節電路中的參數短節單片機的信號輸入端口通過信號產生電路與傳感器連接，參數短節單片機數據輸出口和參數短節工業總線的接收入口連接，參數短節單片機數據輸入口和參數短節工業總線的發射出口連接，參數短節單片機控制端端口與參數短節工業總線控制端DE、RE連接，參數短節單片機振蕩器反向放大器輸入端口和輸出端口與時鐘電路連接；遙測電路的遙測單片機的數據輸出口與遙測短節工業總線的接收入口連接，遙測單片機的數據輸入與遙測短節的發射出口連接，遙測短節工業總線通過信號線芯2和芯3與各參數短節工業總線連接，遙測單片機振蕩器反向放大器輸入端口和輸出端口與時鐘電路連接，遙測單片機控制端端口與遙測短節工業總線控制端DE、RE連接，遙測單片機通過信號驅動電路與電纜總線連接，電纜總線與電源線連接；

單片機包括數據接收發送控制單元，控制數據輸出口為串行數據發送，數據輸入口為串行數據接收，控制工業總線數據的發射和接收；地址數據管理單元，包括8個地址位，16個數據位，255個測試通道，將接收的數據經過地址的比對，將相符的同步位、儀器地址、測試數據、奇偶校驗、停止位發送信號按照曼徹斯特瑪編碼規則進行編碼，通過數據接收發送控制單元控制工業總線數據的發射和接收，通過單芯電纜發往地面。

測井時，該裝置經電纜總線供電后，各參數短節將傳感器的變化量送到各自信號模塊產生頻率信號，頻率信號送到各參數短節單片機，采集完數據后，處于等待狀態。遙測單片機串行輸出口將各參數地址送到遙測短節工業總線輸入端，再通過2芯和3芯送到各參數短節的工業總線，工業總線的輸出端再將地址信號送到各參數短節單片機的串行輸入口，然后各參數短節單片機首先判斷信息是否為該地址，若不是，則為數據瑪，該參數短節不響應；若是地址瑪，則判斷與自身地址相符否，若相符，參數短節單片機的串行輸出口發最新采集的數據到該參數短節工業總線的輸入端，再經2芯、3芯和遙測短節工業總線的輸出端送到遙測單片機的串行輸入口，遙測單片機收到數據后將同步、儀器地址、測試數據、奇偶校驗、停止位發送等信號，按照曼徹斯特瑪編碼規則對之進行編碼，經單芯電纜發往地面，即曼徹斯特瑪信號上傳為單芯、高速電纜遙測短節和各個參數短節之間信號傳輸為四芯，其中1芯為電纜總線、2芯和3芯為信號線、4芯為12V電源線。遙測單片機依次向各參數短節發送地址，直到尋址完所有參數，又重新開始新的循環。

本裝置有如下優點：

高速電纜遙測短節和各參數測量短節之間通過滑環四芯連接，大大縮短儀器長度，便于儀器測量。