專利名稱：一種存儲式測井系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于勘探測量領(lǐng)域，具體為一種存儲式測井系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前石油測井大多數(shù)井下儀器測量方式是通過傳感器將非電的信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?，?jīng)過處理后由電纜上傳至地面解碼，供地面技術(shù)人員解釋。采用有線方式傳輸數(shù)據(jù)，存在電纜笨重、易損壞、易受電磁干擾、信號傳輸遠等問題的影響。特別是在大斜度井，高壓力的井中，無法將測井儀器下到井底。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的在于克服上述不足，提供一種存儲式測井系統(tǒng)，它突破了常規(guī)電纜傳輸測井數(shù)據(jù)的思維，采用存儲式儀器解決困難條件下的測井問題。為實現(xiàn)上述技術(shù)目的，本實用新型提供的方案是:一種存儲式測井系統(tǒng)，包括地面系統(tǒng)和井下儀，井下儀內(nèi)置測井系統(tǒng)，所述測井系統(tǒng)包括均與主控模塊聯(lián)接的存儲器、方位信號采集模塊和井徑信號采集模塊，方位信號采集模塊與方位傳感器聯(lián)接，井徑信號采集模塊與井徑傳感器聯(lián)接，電源通過電源管理模塊分別為主控模塊、存儲器、方位信號采集模塊和井徑信號采集模塊供電。而且，所述主控模塊與存儲器通過SPI接口方式通信。而且，所述主控模塊包括微控制器，該微控制器分別聯(lián)接晶振電路、實時時鐘芯片、復(fù)位電路、AD轉(zhuǎn)換芯片、JTAG電路和SPI接口電路，AD轉(zhuǎn)換芯片聯(lián)接方位信號采集模塊和井徑信號采集模塊，微控制器聯(lián)接網(wǎng)絡(luò)接口電路。而且，所述微控制器是ARM7。。而且，所述網(wǎng)絡(luò)接口電路包括通過匹配電阻聯(lián)接的網(wǎng)絡(luò)收發(fā)芯片和網(wǎng)絡(luò)變壓器，匹配電阻聯(lián)接濾波電容，網(wǎng)絡(luò)收發(fā)芯片聯(lián)接主控模塊。而且，所述井徑信號采集模塊包括分別與多路器聯(lián)接的過壓保護器、電流源芯片和低通濾波器，低通濾波器經(jīng)過分壓器與穩(wěn)壓器聯(lián)接，過壓保護器聯(lián)接電位計，多路器與主控模塊聯(lián)接。而且，所述電源管理模塊包括啟動模塊、過壓保護器、過流保護器、DC/DC模塊、電壓電流檢測模塊和過流切斷保護器，啟動模塊通過相互并聯(lián)的過壓保護器和過流保護器聯(lián)接電壓電流檢測模塊，電壓電流檢測模塊通過DC/DC模塊聯(lián)接過流切斷保護器，電壓電流檢測模塊控制啟動模塊。而且，所述地面系統(tǒng)包括分別與計算機聯(lián)接的地面接口盒、深度系統(tǒng)和打印機，地面接口盒聯(lián)接井下儀。而且，所述井下儀具有多根支臂，每根支臂包括上支臂和下支臂，上支臂由圓柱螺旋彈簧支撐，圓柱螺旋彈簧置于外殼組件內(nèi)；下支臂內(nèi)裝彈性件，下支臂的一端固定在外殼組件上，其另一端與上支臂連接；外殼組件內(nèi)且位于圓柱螺旋彈簧上端設(shè)置電位計組件；外殼組件通過上接頭或下接頭與測井儀連接。本實用新型具有如下優(yōu)點:1、設(shè)計合理，結(jié)構(gòu)緊湊精巧；2、系統(tǒng)采用優(yōu)質(zhì)器件和固化程序模塊，具有較好的系統(tǒng)運行穩(wěn)定性和可靠性。3、兼容上拉式測量和下推式測量兩種方式，使用范圍更廣；4、測量精度高，采用恒流式采集方式，高精度的AD轉(zhuǎn)換提高了測量精度和溫度性。5、可以單獨測井也可與其他測井儀一起測井，更加實用；6、采用電池供電，無需電纜，降低了測井成本、作業(yè)場地小，地面設(shè)備只需要一臺多用途的試井絞車、試井鋼絲和裝有存儲式井徑測井軟件的筆記本計算機；7、在惡劣測井環(huán)境下可安全進行測井作業(yè)，在高溫高壓井以及井內(nèi)有高濃度危險氣體的井里，存儲式井徑測井儀采用試井鋼絲測井，安全性高；8、測井完成后，可在井場回放出測井結(jié)果，及時評價。

圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本實用新型的測井系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖。圖3是測井系統(tǒng)中主控模塊的結(jié)構(gòu)框圖。圖4是測井系統(tǒng)中網(wǎng)絡(luò)接口電路的結(jié)構(gòu)框圖。圖5是測井系統(tǒng)中井徑信號采集模塊的結(jié)構(gòu)框圖。圖6是測井系統(tǒng)中電源管理模塊的結(jié)構(gòu)框圖。圖7是本實用新型井下儀的支臂結(jié)構(gòu)示意圖。其中，1、測井儀，2、上接頭，3、電位計組件，4、外殼組件，5、圓柱螺旋彈簧，6、上支臂，7、板簧，8、下支臂，9、下接頭。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖及實施例對本實用新型作進一步說明。本實施例提供一種存儲式測井系統(tǒng)，如圖1所示，包括地面系統(tǒng)和井下儀，井下儀內(nèi)置測井系統(tǒng)，如圖2所示，所述測井系統(tǒng)包括均與主控模塊聯(lián)接的存儲器、方位信號采集模塊和井徑信號采集模塊，方位信號采集模塊與方位傳感器聯(lián)接，井徑信號采集模塊與井徑傳感器聯(lián)接，電源通過電源管理模塊分別為主控模塊、存儲器、方位信號采集模塊和井徑信號采集模塊供電。進一步的，上述主控模塊與存儲器通過SPI接口方式通信。進一步的，如圖3所示，上述主控模塊包括微控制器，該微控制器分別聯(lián)接晶振電路、實時時鐘芯片、復(fù)位電路、AD轉(zhuǎn)換芯片、JTAG電路和SPI接口電路，AD轉(zhuǎn)換芯片聯(lián)接方位信號采集模塊和井徑信號采集模塊，微控制器聯(lián)接網(wǎng)絡(luò)接口電路。進一步的，上述微控制器是ARM7。SPI接口電路，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的存儲。微控制器ARM7作為主機，存儲器作為從機，它們之間以SPI方式進行通訊。微控制器的SPI_MIS0、SPI_M0S1、SPI_SPCK、SPI_NPCS0分別與存儲器的MISO、MOS1、SCK、CS相連。微控制器根據(jù)存儲器的命令進行數(shù)據(jù)的存儲和讀取。AD轉(zhuǎn)換芯片將模擬信號轉(zhuǎn)換為16位的數(shù)字信號，供微控制器ARM7讀取。進入到AD芯片的模擬信號有井徑信號和方位信號，方位信息由方位傳感器測量。進一步的，如圖4所示，上述網(wǎng)絡(luò)接口電路包括通過匹配電阻聯(lián)接的網(wǎng)絡(luò)收發(fā)芯片和網(wǎng)絡(luò)變壓器，匹配電阻聯(lián)接濾波電容，網(wǎng)絡(luò)收發(fā)芯片聯(lián)接主控模塊。網(wǎng)絡(luò)接口電路實現(xiàn)存儲器上的數(shù)據(jù)讀取。測井完成后，獨立存儲式井徑測井儀與地面系統(tǒng)掛接的接口是網(wǎng)絡(luò)接口。進一步的，如圖5所示，上述井徑信號采集模塊包括分別與多路器聯(lián)接的過壓保護器、電流源芯片和低通濾波器，低通濾波器經(jīng)過分壓器與穩(wěn)壓器聯(lián)接，過壓保護器聯(lián)接電位計，多路器與主控模塊聯(lián)接。傳統(tǒng)的井徑測量一般采用恒壓式，井徑采集是通過一個恒壓源加在電位計上，中間抽頭采集的電壓值表示了井徑張開的大小。本實用新型采用恒流式，在精度上、穩(wěn)定性上有了較大的變化。井徑信號采集模塊由井下恒流源分別發(fā)送穩(wěn)定的ImA電流給電位計，電位計的電壓輸入口連接有七個穩(wěn)壓二級管，該二級管的穩(wěn)壓值是+5V，具有防止異常情況電壓過高損壞電路的功能。七路電壓值連接多路選通芯片，該芯片共有八路選通，每次只能單路選通，選通信號為A(TA2，該信號由微控制器發(fā)出，每次一路。選通輸入輸出腳為芯片的第八腳，該腳連接恒流源的輸出，電源通過該腳送到井徑的電位計，同時該腳與跟隨電路中運放的正極連接。跟隨后的輸出連接低通濾波器。低通濾波器由二階低通濾波電路構(gòu)成，包括兩個高精度運放，濾波電容，退藕電容，分壓電阻，穩(wěn)壓二極管。在測井時中能夠準確的記錄各個井徑的方位，方位角范圍0 360°。進一步的，如圖6所示，上述電源管理模塊包括啟動模塊、過壓保護器、過流保護器、DC/DC模塊、電壓電流檢測模塊和過流切斷保護器，啟動模塊通過相互并聯(lián)的過壓保護器和過流保護器聯(lián)接電壓電流檢測模塊，電壓電流檢測模塊通過DC/DC模塊聯(lián)接過流切斷保護器，電壓電流檢測模塊控制啟動模塊。啟動模塊由大功率開關(guān)組成，當需要測井時,外部給啟動模塊供電,則啟動模塊內(nèi)部的開關(guān)導(dǎo)通，允許鋰電池的電流入電源管理模塊。同時電壓電流檢測模塊通過檢測串聯(lián)在檢測電路中的檢測電阻上的電壓值，對該電壓值進行實時采樣，如果供電電流超過標定值或者低于標定值，則截止啟動模塊中的大功率MOS管以阻斷鋰電池的供電通路，確保無超標電壓、電流通過線路進入到電源管理模塊中。DC/DC模塊是將鋰電池的電壓轉(zhuǎn)換為井下儀電路需要的電壓值。井下儀的電子線路需要的電壓不同，因此需要通過DC/DC模塊進行降壓處理，DC/DC產(chǎn)出三種電壓:±12V，+5V?！?2V供電給主控模塊、方位信號采集模塊、井徑信號采集模塊中的各個運放以及AD轉(zhuǎn)換芯片，+5V供電給主控模塊中的微控制器ARM7。進一步的，上述地面系統(tǒng)包括分別與計算機聯(lián)接的地面接口盒、深度系統(tǒng)和打印機，地面接口盒聯(lián)接井下儀。測井結(jié)束后，地面計算機通過通信接口與井下儀器連接。由測井軟件將存儲器里的測井數(shù)據(jù)回放及處理，通過解釋軟件為用戶提供符合常規(guī)電纜測井習(xí)慣的曲線或數(shù)據(jù)。進一步的，上述井下儀具有多根支臂，每根支臂包括上支臂6和下支臂8，上支臂6由圓柱螺旋彈簧5支撐，圓柱螺旋彈簧5置于外殼組件4內(nèi)；下支臂8內(nèi)裝彈性件，該彈性件可以是板簧7，下支臂8的一端固定在外殼組件4上，其另一端與上支臂6連接；外殼組件4內(nèi)且位于圓柱螺旋彈簧5上端設(shè)置電位計組件3 ;外殼組件4通過上接頭2或下接頭9與測井儀I連接。實現(xiàn)雙向測量，即可向上拉式測量也可下推式測量，適用于水平井、大斜
/J5C7T 寸 o[0038]同時測量同一水平面內(nèi)相差60°的六個方向的井眼半徑，可以得到井眼軌跡和井眼形狀，把握井壁塌陷等信息。采用過線設(shè)計，方便掛接在系統(tǒng)任意位置。本文中所描述的具體實施例僅僅是對本實用新型精神作舉例說明。本實用新型所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對所描述的具體實施例做各種各樣的修改或補充或采用類似的方式替代，但并不會偏離本實用新型的精神或者超越所附權(quán)利要求書所定義的范圍。
權(quán)利要求1.一種存儲式測井系統(tǒng)，包括地面系統(tǒng)和井下儀，井下儀內(nèi)置測井系統(tǒng)，其特征在于:所述測井系統(tǒng)包括均與主控模塊聯(lián)接的存儲器、方位信號采集模塊和井徑信號采集模塊，方位信號采集模塊與方位傳感器聯(lián)接，井徑信號采集模塊與井徑傳感器聯(lián)接，電源通過電源管理模塊分別為主控模塊、存儲器、方位信號采集模塊和井徑信號采集模塊供電。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種存儲式測井系統(tǒng)，其特征在于:所述主控模塊與存儲器通過SPI接口方式通信。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種存儲式測井系統(tǒng)，其特征在于:所述主控模塊包括微控制器，該微控制器分別聯(lián)接晶振電路、實時時鐘芯片、復(fù)位電路、AD轉(zhuǎn)換芯片、JTAG電路和SPI接口電路，AD轉(zhuǎn)換芯片聯(lián)接方位信號采集模塊和井徑信號采集模塊，微控制器聯(lián)接網(wǎng)絡(luò)接口電路。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種存儲式測井系統(tǒng)，其特征在于:所述微控制器是ARM7。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種存儲式測井系統(tǒng)，其特征在于:所述網(wǎng)絡(luò)接口電路包括通過匹配電阻聯(lián)接的網(wǎng)絡(luò)收發(fā)芯片和網(wǎng)絡(luò)變壓器，匹配電阻聯(lián)接濾波電容，網(wǎng)絡(luò)收發(fā)芯片聯(lián)接主控模塊。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種存儲式測井系統(tǒng)，其特征在于:所述井徑信號采集模塊包括分別與多路器聯(lián)接的過壓保護器、電流源芯片和低通濾波器，低通濾波器經(jīng)過分壓器與穩(wěn)壓器聯(lián)接，過壓保護器聯(lián)接電位計，多路器與主控模塊聯(lián)接。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種存儲式測井系統(tǒng)，其特征在于:所述電源管理模塊包括啟動模塊、過壓保護器、過流保護器、DC/DC模塊、電壓電流檢測模塊和過流切斷保護器，啟動模塊通過相互并聯(lián)的過壓保護器和過流保護器聯(lián)接電壓電流檢測模塊，電壓電流檢測模塊通過DC/DC模塊聯(lián)接過流切斷保護器，電壓電流檢測模塊控制啟動模塊。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種存儲式測井系統(tǒng)，其特征在于:所述地面系統(tǒng)包括分別與計算機聯(lián)接的地面接口盒、深度系統(tǒng)和打印機，地面接口盒聯(lián)接井下儀。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種存儲式測井系統(tǒng)，其特征在于:所述井下儀具有多根支臂，每根支臂包括上支臂和下支臂，上支臂由圓柱螺旋彈簧支撐，圓柱螺旋彈簧置于外殼組件內(nèi)；下支臂內(nèi)裝彈性件，下支臂的一端固定在外殼組件上，其另一端與上支臂連接；外殼組件內(nèi)且位于圓柱螺旋彈簧上端設(shè)置電位計組件；外殼組件通過上接頭或下接頭與測井儀連接。
專利摘要本實用新型屬于勘探測量領(lǐng)域，具體為一種存儲式測井系統(tǒng)，它包括地面系統(tǒng)和井下儀，井下儀內(nèi)置測井系統(tǒng)，所述測井系統(tǒng)包括均與主控模塊聯(lián)接的存儲器、方位信號采集模塊和井徑信號采集模塊，方位信號采集模塊與方位傳感器聯(lián)接，井徑信號采集模塊與井徑傳感器聯(lián)接，電源通過電源管理模塊分別為主控模塊、存儲器、方位信號采集模塊和井徑信號采集模塊供電。本實用新型突破了常規(guī)電纜傳輸測井數(shù)據(jù)的思維，采用存儲式儀器解決困難條件下的測井問題。
文檔編號E21B47/01GK202970687SQ20122066513
公開日2013年6月5日 申請日期2012年12月6日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月6日
發(fā)明者趙瑞峰, 汪盛虎, 林勇, 覃軍, 章黎家, 周華 申請人:武漢海闊科技有限公司