[實用新型]用于直讀測井儀的信號傳輸系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201420071737.8
• 申請日: 2014-02-19
• 公開（公告）號: CN203939500U
• 公開（公告）日: 2014-11-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉波;呂衛(wèi)民;張樂;彭振洲
• 申請（專利權(quán)）人: 武漢三江航天遠方科技有限公司
• 主分類號: E21B47/12
• 分類號: E21B47/12
• 代理公司: 武漢開元知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 42104
• 代理人: 胡鎮(zhèn)西;李滿

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及油田直讀測井系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，具體地指一種用于直讀測井儀的信號傳輸系統(tǒng)。?

背景技術(shù)

目前，在油田使用的直讀測井系統(tǒng)中，多采用兩種信號傳輸系統(tǒng)：一種是采用分離元件以及集成IC共同組成信號傳輸系統(tǒng)，該系統(tǒng)一般包括數(shù)據(jù)發(fā)送單元、調(diào)制單元、解調(diào)單元、接收單元和濾波整形單元；另一種是采用集成度較高的載波芯片及外圍器件共同組成信號傳輸系統(tǒng)。?

對于第一種采用分離元件以及集成IC共同組成信號傳輸系統(tǒng)如：中國專利《一種分層注水井井下數(shù)據(jù)傳輸電路》，申請?zhí)?00820029271.X，該方案中的CPLD(Complex?Programmable?Logic?Device，復雜可編程邏輯器件)作為電路的控制核心，IC2為專用的編碼和解碼芯片，IC2、IC4以及IC5共同組成發(fā)射電路，IC2即發(fā)送單元，IC4為調(diào)制單元，變壓器IC5實現(xiàn)載波及供電的一體化。通常IC4為多級推挽式放大電路，由多個MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor?Field-Effect?Transistor，金氧半場效晶體管)、電阻、電容、電感等組成，電路復雜；此外，變壓器為此類電路的共有特點，一方面實現(xiàn)井下儀的供電，另一方面實現(xiàn)信號的傳輸。為實現(xiàn)載波及供電此變壓器一般含3個繞組，8個接線端子，一般需手工繞制，彼此一直性較差，而且一般體積比常用IC大很多，尺寸較多在毫米×20毫米，因此電路板尺寸較大，無法實現(xiàn)電路板的小型化，對于一般用于環(huán)空測井的直讀儀器(直徑一般毫米或者毫米)無法應(yīng)用，在大多數(shù)測井儀器中也無法使用(常?見的直讀測井儀一般外徑兩種規(guī)格：毫米或者毫米)。另外，其接收電路由IC2、IC3以及IC5組成，IC3實現(xiàn)解調(diào)功能，一般含比較器電路以及差分發(fā)大電路，由專門的差分放大器、比較器以及外圍電路組成，組成元件較多。?

對于第二種采用集成度較高的載波芯片及外圍器件共同組成信號傳輸系統(tǒng)，其主要應(yīng)用在電力行業(yè)，如遠程抄表，路燈遠程監(jiān)控，電子儀表，太陽能等。TI公司在2010年研制出一款載波芯片F(xiàn)AE031，該芯片的優(yōu)勢在于集成了調(diào)制、解碼及整形、濾波單元，極大簡化電路設(shè)計，但外圍電路要求較高，如電源，電阻、電容等的匹配問題。基于AFE031的載波通訊電路的局限性在于：一是仍然需要變壓器進行信號的耦合，難以實現(xiàn)電路的小型化，在直讀環(huán)空測井領(lǐng)域有局限性；二是該芯片目前只能做到125℃高溫，在4000m以上高溫井風險大；三是相對而言其成本較高。?

總體來說上述兩種信號傳輸系統(tǒng)存在如下不足：?

對于第一種系統(tǒng)，其電路復雜，成本較高，開發(fā)周期長，不利于井下儀的高度集成化和小型化，同時，復雜電路將成倍增加井下儀高溫失效的風險。?

對于第二種基于載波芯片的信號傳輸系統(tǒng)，由于載波芯片的耐高溫能力較差，目前無法達到耐溫150℃的極限，無法在深井中測量及應(yīng)用，且外圍電路設(shè)計要求高，開發(fā)成本昂貴。?

實用新型內(nèi)容

本實用新型的目的就是要提供一種用于直讀測井儀的信號傳輸系統(tǒng)，該系統(tǒng)不僅能極大的降低傳統(tǒng)電路的復雜性，而且成本低、實用可靠，還能適應(yīng)深井中的測量及應(yīng)用。?

為實現(xiàn)此目的，本實用新型所設(shè)計的用于直讀測井儀的信號傳輸系統(tǒng)，其特征在于：它包括井下儀信號發(fā)射單元、單芯測井電纜和地面儀信號接收單元，所述井下儀信號發(fā)射單元包括穩(wěn)壓驅(qū)動器和第一單片機，地面儀信號接收單元包括地面儀電源、濾波采樣器?和第二單片機，其中，所述地面儀電源通過單芯測井電纜的銅質(zhì)芯線連接穩(wěn)壓驅(qū)動器的電源信號輸入端，穩(wěn)壓驅(qū)動器的共地端連接單芯測井電纜的鋼質(zhì)外鎧，濾波采樣器的信號輸入端連接單芯測井電纜的鋼質(zhì)外鎧，濾波采樣器的信號輸出端連接第二單片機的信號輸入端，第一單片機的信號輸出端連接穩(wěn)壓驅(qū)動器的控制端，所述單芯測井電纜的鋼質(zhì)外鎧接地。?