[發明專利]隨鉆雙線傳輸總線系統

在審

• 申請號: 201810521983.1
• 申請日: 2018-05-28
• 公開（公告）號: CN108756862A
• 公開（公告）日: 2018-11-06
• 發明（設計）人: 真齊輝;陳文軒;底青云
• 申請（專利權）人: 中國科學院地質與地球物理研究所
• 主分類號: E21B47/12
• 分類號: E21B47/12
• 代理公司: 深圳市科進知識產權代理事務所(普通合伙) 44316
• 代理人: 曹衛良

本發明涉及井下儀器技術領域，具體公開一種隨鉆雙線傳輸總線系統，包括：若干儀器及雙線傳輸系統，若干所述儀器均連接到所述雙線傳輸系統，所述儀器的接口部分通過雙芯線或者單芯線與所述雙線傳輸系統連接。本發明是一種減小或屏蔽了外界環境對總線系統的影響，大大增加了系統信噪比，從而保證總線系統的穩定可靠性的隨鉆雙線傳輸總線系統。

技術領域

本發明涉及井下儀器技術領域，特別涉及一種減小或屏蔽了外界環境對總線系統的影響，大大增加了系統信噪比，從而保證總線系統的穩定可靠性的隨鉆雙線傳輸總線系統。

背景技術

把測井儀器放在鉆頭附近，一邊鉆進一邊就獲取地層的各種資料，這就是隨鉆測井。特別是水平井鉆井，利用測得的鉆井參數和地層參數及時調整鉆頭軌跡，使之沿目的層方向鉆進。由于隨鉆測井獲得的地層參數是剛鉆開的地層參數，它最接近地層的原始狀態，比一般電纜測井更有價值。隨鉆測井儀器除測量電阻率、聲速、中子孔隙度、密度等常規測井和某些成像測井外，還測量鉆壓、扭矩、轉速、環空壓力，溫度，化學成分等鉆井參數。

隨鉆系統由地面數據采集處理系統和井下儀器共同構成，井下總線系統是隨鉆測井系統的核心部件，主要負責監控管理井下儀器總線通信傳輸，完成實時數據采集以及數據存儲，監控總線電壓/電流，管理井下儀器時鐘等。井下總線系統如圖1所示。

總線系統包括上總線與下總線，儀器A，儀器B，儀器C代表各種隨鉆測井儀器，MWD是隨鉆測量儀器，用于測量方位信息以及各種鉆井參數，然后通過井地傳輸系統把總線上獲得的地層參數信息傳送到地面。

鉆頭鉆進過程中環境惡劣，溫度很高，壓力極大，振動強烈。受到井下環境以及地面儀器組裝的限制，目前，國內外井下儀器總線幾乎都采用單芯串行總線結構，即利用儀器外殼作為總線系統地，在儀器連接接口處通過一根單芯導線同時實現總線信號傳輸和總線供電兩個功能，如圖2所示。

隨鉆系統井下單芯總線模式受到鉆井環境影響很大，外界的干擾直接耦合到總線上，使得總線上的信號信噪比低，誤碼率高，系統穩定性下降。而且總線的分布參數降低了總線傳輸速率。對于一些數據量較大的成像儀器而言，由于一包數據較大，較低的信噪比使得整包數據必須同時放棄而無法正常使用，給系統造成很大的影響。

發明內容

本發明旨在克服現有技術的缺陷，提供一種減小或屏蔽了外界環境對總線系統的影響，大大增加了系統信噪比，從而保證總線系統的穩定可靠性的隨鉆雙線傳輸總線系統。

為實現上述目的，本發明采用以下技術方案：提供一種隨鉆雙線傳輸總線系統，包括：若干儀器及雙線傳輸系統，若干所述儀器均連接到所述雙線傳輸系統，所述儀器的接口部分通過雙芯線或者單芯線與所述雙線傳輸系統連接。

當所述儀器的接口部分通過雙芯線與所述雙線傳輸系統連接時，所述雙芯線為雙芯同軸結構或雙芯雙絞結構。

所述雙芯同軸結構或雙芯雙絞結構均通過所述儀器的外殼作為屏蔽層。

當所述儀器的接口部分通過單芯線與所述雙線傳輸系統連接時，所述儀器的內部采用單芯雙絞結構。

在接口處，相鄰兩邊的所述儀器的電源與地分別通過共模電感連接到所述單芯線與外殼。

本發明的有益效果在于：將儀器外殼當做屏蔽層，由于儀器外殼的天然屏蔽作用，從而確保了總線上的信號幾乎不受外界環境的影響，從而大大改善了總線的信噪比，減小誤碼率。

附圖說明

圖1所示為傳統井下總線系統的示意圖。

圖2所示為隨鉆單芯總線結構示意圖。

圖3所示為雙芯同軸示意圖。

圖4所示為雙芯雙絞結構示意圖。

圖5單芯雙絞線結構示意圖。