[發明專利]測井系統井下儀器全自動智能程控供電方法和系統

有效

• 申請號: 201110210044.3
• 申請日: 2011-07-26
• 公開（公告）號: CN102902294A
• 公開（公告）日: 2013-01-30
• 發明（設計）人: 裴彬彬;陳文軒;陳仕學;戴光明;朱新楷;趙帥
• 申請（專利權）人: 中國石油集團長城鉆探工程有限公司
• 主分類號: G05F1/565
• 分類號: G05F1/565
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 臧永杰;王洪斌

技術領域

本發明涉及一種在地球物理測井系統中為井下儀器全自動智能程控供電的方法，以及一種在地球物理測井系統中為井下儀器全自動智能程控供電的系統。

背景技術

測井，也叫地球物理測井或石油測井，簡稱測井，是利用巖層的電化學特性、導電特性、聲學特性、放射性等地球物理特性，測量地球物理參數的方法，屬于應用地球物理方法之一。石油鉆井時，在鉆到設計井深深度后都必須進行測井，又稱完井測井，以獲得各種石油地質及工程技術資料，即油層深度、厚度等信息，作為完井和開發油田的原始資料。

測井系統主要分為地面系統和井下儀器兩部分，二者之間通過7芯鎧裝電纜連接，地面系統和電纜都安裝在測井工程車上，測井時，地面絞車通過電纜下放或提拉井下儀器，并通過電纜給井下儀器供電，同時實現地面和井下的數據通信。

國外測井技術以成像測井為主體，以高度集成的快測平臺系統為前沿，目前正研發的下一代測井系統，以高速傳輸、完全開放和高精度成像儀器為特征，著重于各向異性、低電阻等復雜油氣藏的測量和評價，正大力發展隨鉆測井儀器、惡劣環境測井儀器、過套管儀器等，以滿足水平井鉆井、超深井鉆井、老井再評價的測井技術，著力解決核測井依賴于對環境有害的化學源問題。以多維信息測量、微觀巖石物理參數測量、井下直接取樣分析等技術為重點發展方向，重視多學科綜合的油氣儲層評價。正在大力發展采集、解釋、作業支持一體化的軟件系統。

目前，為測井系統井下儀器加電的方法是傳統的手動式加電方法。常規的測井系統采用電源輸入到升壓變壓器，再到調壓變壓器，最后輸出到測井電纜上。加電時通過手動調節調壓變壓器，由工程師控制輸出電壓，達到控制井下儀器纜頭電壓，為儀器加電。

因此，手動式加電方法采用人工調節調壓變壓器旋鈕，在操作過程中，操作工程師要緊緊盯住檢測窗口，緩慢地進行調節，加電的速度和井下儀器纜頭電壓的精度依賴于操作工程師的熟練程度，需要經過長時間的培訓和現場操作，還很容易出現誤操作造成儀器損壞。

發明內容

因此，本發明的任務在于提供一種用于為測井系統井下儀器全自動智能程控供電的方法和系統，以便提高設備使用的可靠性，簡化操作工程師操作難度，縮短培訓時間，減少誤操作可能，提高生產效率。

本發明通過以下技術方案予以實現。

根據本發明的第一方面，提供一種用于為測井系統井下儀器全自動智能程控供電的方法，所述方法包括以下步驟：

a）設置井下儀器供電的目標值；

b）設置變壓器分壓校正系數；

c）將井下纜頭電壓測量反饋值與所述儀器供電的目標值求差并且使得該差值乘以所述變壓器分壓校正系數，從而得到控制量用來控制程控交流電壓的輸出；

d）重復c）步驟，不斷循環，在不斷循環的過程中，每次均判斷所述井下纜頭電壓測量反饋值是否處于期望值的范圍內，如果情況如此，則停止循環；

e）等待一定時間，再次執行一次步驟c），得到處于確定的容差范圍之內的井下纜頭電壓的要求值。

根據另一優選實施例，每次調節的電壓增量和總步數根據不同的電纜長度和負載情況而不同。

根據另一優選實施例，所述井下儀器供電的目標值被設置為250v。

根據另一優選例，在方法步驟a)中，在未加電前，設置井下纜頭測量反饋值為零。

根據另一優選實施例，所述期望值范圍為250VAC±5%。

根據又一實施例，所述變壓器分壓校正系數被設置為1/3。

根據又一實施例，所述容差范圍為±5%，從而最終可以達到井下纜頭電壓供電要求250VAC±5%。

另外，根據本發明的另一方面，提供一種用于為測井系統井下儀器全自動智能程控供電的系統，所述系統包括程控交流電源，所述程控交流電源被設置用于根據給定的控制量輸出相應的電源電壓，和控制箱體，所述控制箱體包括殼體和設置在所述殼體中的升壓變壓器和中央處理單元，其中所述程控交流電源連接到所述升壓變壓器的輸入端，所述中央控制單元經由串行接口與所述程控交流電源連接來對所述程控交流電源的電壓進行控制，以使得井下儀器纜頭電壓達到其要求值。

根據本發明的一個實施例，所述變壓器分壓校正系數與控制箱體中的升壓變壓器有關。優選地，該變壓器分壓校正系數為1/3。

根據本發明的另一實施例，所述井下儀器纜頭電壓的要求值為250VAC±5%。

所述現代控制方法包括PID控制、PI控制、P控制或閉環調節系統。