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(shí)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(yuǎn)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(shí)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?dāng)?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(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，本實(shí)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(shí)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(hù)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(hù)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(hù)器、過流保護(hù)器、DC/DC模塊、電壓電流檢測模塊和過流切斷保護(hù)器，啟動模塊通過相互并聯(lián)的過壓保護(hù)器和過流保護(hù)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(hù)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(jī)聯(lián)接的地面接口盒、深度系統(tǒng)和打印機(jī)，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(shí)用新型具有如下優(yōu)點(diǎn):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(yùn)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(dú)測井也可與其他測井儀一起測井，更加實(shí)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(jī)；7、在惡劣測井環(huán)境下可安全進(jìn)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(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本實(shí)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(shí)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(shí)施方式
以下結(jié)合附圖及實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。本實(shí)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(jìn)一步的，上述主控模塊與存儲器通過SPI接口方式通信。進(jìn)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(shí)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(jìn)一步的，上述微控制器是ARM7。SPI接口電路，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的存儲。微控制器ARM7作為主機(jī)，存儲器作為從機(jī)，它們之間以SPI方式進(jìn)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(jìn)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(jìn)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(jìn)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(shí)現(xiàn)存儲器上的數(shù)據(jù)讀取。測井完成后，獨(dú)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(jìn)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(hù)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(hù)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(shí)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(yùn)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(yùn)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(zhǔn)確的記錄各個井徑的方位，方位角范圍0 360°。進(jìn)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(hù)器、過流保護(hù)器、DC/DC模塊、電壓電流檢測模塊和過流切斷保護(hù)器，啟動模塊通過相互并聯(lián)的過壓保護(hù)器和過流保護(hù)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(hù)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(dāng)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(jìn)行實(shí)時采樣，如果供電電流超過標(biāo)定值或者低于標(biāo)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(biāo)電壓、電流通過線路進(jìn)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(jìn)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(yùn)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(jìn)一步的，上述地面系統(tǒng)包括分別與計算機(jī)聯(lián)接的地面接口盒、深度系統(tǒng)和打印機(jī)，地面接口盒聯(lián)接井下儀。測井結(jié)束后，地面計算機(jī)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?dāng)?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(jìn)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(shí)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(shí)施例僅僅是對本實(shí)用新型精神作舉例說明。本實(shí)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(shí)施例做各種各樣的修改或補(bǔ)充或采用類似的方式替代，但并不會偏離本實(shí)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(shí)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(hù)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(hù)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(hù)器、過流保護(hù)器、DC/DC模塊、電壓電流檢測模塊和過流切斷保護(hù)器，啟動模塊通過相互并聯(lián)的過壓保護(hù)器和過流保護(hù)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(hù)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(jī)聯(lián)接的地面接口盒、深度系統(tǒng)和打印機(jī)，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(shí)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(shí)用新型突破了常規(guī)電纜傳輸測井?dāng)?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