[發明專利]一種石油測井使用的井下通訊儀器

在審

• 申請號: 201910289807.4
• 申請日: 2019-04-11
• 公開（公告）號: CN110159258A
• 公開（公告）日: 2019-08-23
• 發明（設計）人: 劉杰;劉建成;劉國權;秦民君;鄔煒;劉旭東;秦力;包德洲;程峰;孟義凱;樊晶晶;桂鵬飛;李金領;李陽;李倩
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣集團有限公司;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: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 徐文權

本發明公開了一種石油測井使用的井下通訊儀器，屬于石油地質勘探領域，包括自遙傳儀端向目標儀器端依次雙向電連接的遙傳數據收發模塊、編碼調制解調模塊、協議鑒別器、信號調理采集單元和隔離單元，其中編碼調制解調模塊、協議鑒別器和信號調理采集單元均與主控邏輯單元雙向電連接，主控邏輯單元還與電源邏輯模塊雙向電連接，電源邏輯模塊一側單向電連接遙傳儀端，另一側依次單向電連接功率驅動模塊和隔離單元；主控邏輯單元控制數據流的工作時序和邏輯，同時控制主控邏輯單元產生相應的電源類型，并經功率驅動模塊和隔離單元，傳送至目標儀器端。能夠將不同類型的井下測量儀器配合到標準化遙傳儀上使用，節約了大量的裝備購置成本的同時，提高了井下儀器使用的靈活性。

【技術領域】

本發明屬于石油地質勘探領域，尤其是一種石油測井使用的井下通訊儀器。

【背景技術】

石油測井裝備通常分地面系統、電纜以及井下儀器三個大類。

地面系統的功能主要包括提供井下儀器的供電電源，建立與井下的通訊連接，控制電纜上提與下放，各類測井儀器的控制以及各類測井數據的記錄、處理與保存。

鎧裝電纜作為重要的工具，起到連接井下測井儀器與地面采集設備的作用。鎧裝電纜一方面在最外層具備繞制好的鋼絲層，能夠承受井下儀器自重帶來的載荷；另一方面在鋼絲層內部包裹著一根或多根外覆絕緣層的導線，一方面用于傳導電流，給井下儀器供電，另一方面也負責通訊信號的傳遞。在石油測井的一大類分支——套管井測井作業中，通常使用單芯電纜連接測井儀器。這種電纜只有一根纜芯包裹在鋼絲層中，同時完成電源和通訊信號的傳導。

井下儀器泛指不同種類的測試測量儀器，能夠對井下的溫度、壓力、地層電阻率、孔隙度、滲透率等地質參數進行測量。井下儀器分為遙傳儀和測量儀兩類，遙傳儀與地面通過電纜通訊，將地面系統的指令轉發給測量儀，也將測量儀的數據發送給地面系統。測量儀主要負責井下參數測量，完成測量后將數據以某種編碼形式調制編碼后發送給遙傳儀。單芯電纜連接的測井儀器通常也使用單芯連接器彼此連接。

由于缺乏統一的行業標準引導，各公司遙傳儀和井下測量儀器供電方式與通訊協議千差萬別，造成儀器標準混亂，無法形成行業整體競爭力。

井下儀器的供電方式通常是直流電，但現存不同類型儀器的供電電源輸入電壓范圍通常不同。現存井下儀器的通訊方式更是千差萬別，不同類型的井下儀器采用不同的編解碼方案，不同的通訊邏輯以及數據協議。因此只有相同類型的遙傳儀和測量儀之間才能夠互相連接，進行測井作業。造成施工作業使用不便，同時增加儀器采購和維護成本。由于目前市場并沒有市場公認的標準化遙傳儀，這種情況短期內無法解決。

【發明內容】

本發明的目的在于克服上述現有技術的缺點，在沒有統一標準的情況下，提供一種石油測井使用的井下通訊儀器。能夠自動識別不同測井儀器，使得現存不同廠家儀器能夠直接配接與之配套使用的遙傳儀使用，極大的方便了儀器使用人員，避免了傳統模式下儀器必須以固定組合連接使用的局限性。

為達到上述目的，本發明采用以下技術方案予以實現：

一種石油測井使用的井下通訊儀器，包括遙傳數據收發模塊、編碼調制解調模塊、協議鑒別器、信號調理采集單元、隔離單元、主控邏輯單元、電源邏輯模塊和功率驅動模塊；

當從遙傳儀端下發數據時，遙傳數據收發模塊接收遙傳儀端的數據，并發送至編碼調制解調模塊，該模塊按照目標儀器端能夠識別的通訊協議對數據編碼，然后依次發送至隔離單元和目標儀器端；

當從目標儀器端上報數據時，隔離單元接收目標儀器端上報的數據，并將數據從電源信號中分離，再傳至信號調理采集單元做預處理與采集，然后由協議鑒別器對特征信息進行提取分析，并將分析結果發送至編碼調制解調模塊，由該模塊對數據解編后通過遙傳數據收發模塊發送給遙傳儀端；