[發明專利]一種隨鉆用井下儀器數據管理的裝置

在審

• 申請號: 201710440071.7
• 申請日: 2017-06-12
• 公開（公告）號: CN107239421A
• 公開（公告）日: 2017-10-10
• 發明（設計）人: 趙小勇;魏春明;吳立新;謝克俊;郭勁松;畢麗娜;胡秀鳳;高廷正;高嵩;李英素
• 申請（專利權）人: 中國石油集團渤海鉆探工程有限公司
• 主分類號: G06F13/38
• 分類號: G06F13/38;G06F13/42;E21B47/12;E21B49/00
• 代理公司: 天津才智專利商標代理有限公司12108
• 代理人: 王顕

技術領域

本發明涉及油氣鉆井隨鉆井下儀器數據管理技術領域，特別是一種隨鉆用井下儀器數據管理的裝置。

背景技術

數據管理和控制廣泛地應用于生產生活的各個方面，同時已應用于油氣鉆井隨鉆測量數據管理領域，通常采取集成化的方式，數據管理和控制基于一個處理器，采用一種通信方式。

隨鉆井下儀器數據管理是隨鉆測量技術的一個方面，其主要通過控制芯片實現對井下測量傳感器的控制、數據補償、數據分組排序、數據編碼以及信號發射控制等。在油氣鉆井隨鉆儀器領域，為實現隨鉆井下儀器數據的高效管理普遍采用總線通信方式，例如串行485總線和串行232總線，這些方式對機械和電路連接要求較高，測量傳感器較多時，不利于機械設計和現場施工，機械和電路設計難度大，成本也較高。

發明內容

針對上述問題，本發明提供一種隨鉆用井下儀器數據管理的裝置，基于中央控制器，利用1553B、串行485和串行232等總線通信方式，以實現對隨鉆井下儀器各模塊的數據管理和控制的裝置。本發明采用1553B總線與串行485和串行232總線配合，簡化了隨鉆用井下儀器機械結構和電路設計，有利于現場施工，而且較高的數據傳輸效率和兼容性更有利于提高鉆井效率以降低油氣鉆井成本。

為了解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是：

一種隨鉆用井下儀器數據管理的裝置，包括井下裝置和地面裝置,井下裝置包括脈沖器控制模塊、中央控制器以及五個測量短節，五個測量短節分別為工程參數測量短節、密度孔隙度測量短節、電阻率短節、伽馬短節和近鉆頭短節，地面裝置包括地面接口箱；

脈沖器控制模塊，用于將中央控制器的數據指令轉換為驅動脈沖器動作的電信號，進而驅動脈沖器做出相應動作；

五個測量短節分別用于測量工程參數、地層孔隙度和密度、地層電阻率、地層自然伽馬和近鉆頭參數，且五個測量短節中都包含1553B轉232/485模塊以及測量模塊電路和傳感器；

1553B轉232/485模塊，用于將通信指令和電源從通信和供電共用的線纜上進行分離，同時根據需要可實現1553B協議與串行232協議互轉或者1553B協議與串行485協議互轉；

測量模塊電路和傳感器，是指五個測量短節的各自測量功能模塊，用于測量不同的參數，最終測量的參數都通過1553B轉232/485模塊與中央控制器進行數據交換；

中央控制器用于通過1553B協議與五個測量短節進行通信，并通過1553B協議所用線纜向五個測量短節供電；中央控制器包含1553B模塊和中央控制器電路；

1553B模塊，用于將通信指令和電源從通信和供電共用的線纜上進行分離，實現地面接口箱對中央控制器電路的供電和與之通信；

中央控制器電路，用于地面設置時通過1553B協議與地面接口箱進行通信，實現井下參數設置，并保存設置參數；且還用于井下儀器入井后通過1553B協議實現向五個測量短節發送指令和獲取五個測量短節的隨鉆測井數據，并將隨鉆測井數據進行排隊，通過1553B模塊發給脈沖器控制模塊。

本發明的有益效果是：利用1553B總線與串行485和串行232總線相配合代替單一通信方式，簡化儀器機械結構和電路設計，提高隨鉆數據的傳輸效率和儀器兼容性，有效促進油氣鉆井效率的提高。

附圖說明

圖1為本發明的利用1553B總線實現隨鉆井下儀器各模塊組成及相互連接的控制、通信和供電框圖；

圖2為本發明的中央控制器與測量短節的通信模型框圖；

圖3為對本發明的地面設置時地面接口箱與中央控制器的通信和供電框圖；

圖4為對本發明的地面測試和校驗時地面接口箱與各測量短節的通信和供電框圖；

圖5為本發明的中央控制器與脈沖器控制模塊的控制與反饋框圖。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施方式對本發明作進一步詳細說明：

如圖1-4所示，本發明的利用1553B、串行485和串行232等總線通信方式，以實現對隨鉆井下儀器各模塊的高效數據管理和控制的裝置，包括井下裝置和地面裝置,井下裝置包括脈沖器控制模塊、中央控制器以及五個測量短節，五個測量短節分別為工程參數測量短節、密度孔隙度測量短節、電阻率短節、伽馬短節和近鉆頭短節，地面裝置包括地面接口箱。

脈沖器控制模塊，用于將中央控制器的數據指令轉換為驅動脈沖器動作的電信號，進而驅動脈沖器做出相應動作。