[發明專利]井下儀器使用MWD傳輸數據的方法及系統

在審

• 申請號: 202310409413.4
• 申請日: 2023-04-14
• 公開（公告）號: CN116527432A
• 公開（公告）日: 2023-08-01
• 發明（設計）人: 吳文;吳蔚娓;趙娜;吳倩;陶成玉
• 申請（專利權）人: 中石化江鉆石油機械有限公司;中石化石油機械股份有限公司
• 主分類號: H04L12/40
• 分類號: H04L12/40;H04L5/14;H04L5/16
• 代理公司: 武漢智權專利代理事務所(特殊普通合伙) 42225
• 代理人: 敖俊

本發明公開了一種井下儀器使用MWD傳輸數據的方法，方法包括以下步驟：設計開發MWD探管主控模塊軟件通用通信代碼并編制要掛接井下儀器的通用IP地址；設計制造通信接口電路的總線收發模塊與通信控制處理模塊；選擇通用IP地址作為要掛接井下儀器的IP地址，并搭建井下儀器和接口電路之間的通信以及接口電路與MWD探管之間的通信；將井下儀器通過通信接口電路和MWD總線掛接到MWD系統中，按照通用IP地址儀器參數下井使用前進行參數配置，將要掛接的井下儀器與MWD探管一起下井使用。本申請避免對MWD底層軟件進行修改，井下MWD系統開發過程中無需獲取MWD底層技術和源程序，有效提高系統開發效率，并最大限度地降低井下儀器的研發和使用成本。

技術領域

本發明涉及石油天然氣鉆井勘探開發技術領域，具體是涉及一種井下儀器使用MWD傳輸數據的方法及系統。

背景技術

隨著鉆井勘探測量技術的不斷發展，越來越多的井下儀器被研發出來應用于鉆井工程中，這些儀器使用過程中都會遇到如何將測量的數據上傳到地面的問題。現有的技術方案是將開發的井下儀器通過總線連接到MWD探管主控模塊，分別開發井下儀器和MWD探管主控模塊通信軟件，實現井下儀器和MWD探管主控模塊之間的通信，再由MWD探管主控模塊將接收到的井下儀器測量數據轉化為泥漿脈沖編碼，通過泥漿脈沖發生器將其發送到地面再進行解碼還原，這樣就實現了井下儀器測量數據到地面的傳輸。

采用上述方式每開發一種井下儀器就需要修改一次MWD探管主控模塊底層通信程序，過程繁瑣不便，容易出錯，甚至造成MWD探管主控模塊底層程序版本混亂不易維護的問題發生。

如果研究機構或研究團隊不擁有相關的MWD技術，或者只有少量資源集中在井下儀器的研制，沒有多余的資金和人力資源進行MWD底層技術的開發，要想將井下儀器測量的數據上傳到地面，研制一種井下儀器使用MWD傳輸數據的的便捷方法顯得尤為重要。

發明內容

本發明的目的是為了克服上述背景技術的不足，提供一種井下儀器使用MWD傳輸數據的方法。

第一方面，本申請提供了一種井下儀器使用MWD傳輸數據的方法，包括以下步驟：

設計開發MWD探管主控模塊軟件通用通信代碼并編制要掛接井下儀器的通用IP地址；

根據MWD總線特點和參數設計制造通信接口電路的總線收發模塊與通信控制處理模塊；

選擇通用IP地址作為要掛接井下儀器的IP地址，并搭建井下儀器和接口電路的通信控制處理模塊之間的通信以及接口電路的通信控制處理模塊與MWD探管主控模塊之間的通信；

將井下儀器通過通信接口電路和MWD總線掛接到MWD系統中，按照通用IP地址儀器參數下井使用前進行參數配置，將要掛接的井下儀器與MWD探管一起下井使用，通過MWD泥漿脈沖發生器發出的泥漿脈沖傳輸數據還原獲取井下儀器的測量原始數據。

根據第一方面，在第一方面的第一種可能的實現方式中，所述S2、根據MWD總線特點和參數設計制造通信接口電路的總線收發模塊與通信控制處理模塊步驟，具體包括以下步驟：

所述MWD總線特點和參數為MWD總線采用單芯串口總線，工作模式為半雙工通信，收發信號通過相同的信號線傳輸，總線電平值為不超過15伏；

根據所述MWD總線特點和參數設計制造總線收發模塊電路功能設計為將通信控制處理模塊單片機串口通信TTL電平轉換為MWD總線電平值，總線收發模塊數據發送處理電路采用場效應管與晶體管串聯方式將信號從通信控制處理模塊單片機串口發送端直接轉換調制到總線上，總線收發模塊數據接收處理電路采用比較電路將信號從MWD總線轉換到通信控制處理模塊單片機串口接收端。