專(zhuān)利名稱(chēng)：井下壓力波控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及鉆井工程技術(shù)領(lǐng)域，是ー種井下壓カ波控制裝置。
背景技術(shù)：
目前井下控制的信息傳輸已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了雙向雙エ。井下向地面的信息傳輸可以通過(guò)泥漿脈沖發(fā)生器、聲表面波、電磁波等方式進(jìn)行，地面向井下的信息傳輸可以通過(guò)開(kāi)關(guān)泥漿泵、改變泵壓、電磁波等方式進(jìn)行。其中，電磁波方式是雙向雙エ的。盡管在許多國(guó)內(nèi)及國(guó)外的MWD、LffD等產(chǎn)品中，已經(jīng)可以在地面通過(guò)開(kāi)關(guān)泥漿泵產(chǎn)生壓カ波來(lái)控制井下裝置的參數(shù)設(shè)定等功能，但由于是專(zhuān)有的一體化系統(tǒng)，難以推廣使用這種使用壓カ波從地面控制井下裝置的技木。在常規(guī)鉆井工程中，在鉆井、固井、完井、電測(cè)、打撈等階段，有多種操作需要從地 面對(duì)井下設(shè)備加以控制。例如，使用投球法進(jìn)行分層吸水能力測(cè)試；通過(guò)改變鉆井泵流量來(lái)控制井下可調(diào)彎外殼螺桿鉆具的結(jié)構(gòu)彎角等。某些復(fù)雜的井下控制需要在不同時(shí)間進(jìn)行不同的多種操作，像投球法這種單純的開(kāi)關(guān)控制操作往往是單向的甚至不可逆，只需保證可靠的控制結(jié)果，無(wú)需返回反饋信息，而反饋信息需要高額的成本來(lái)實(shí)現(xiàn)。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型提供了ー種井下壓カ波控制裝置，克服了上述現(xiàn)有技術(shù)之不足，其能有效解決現(xiàn)有裝置是專(zhuān)有一體化系統(tǒng)，難以推廣使用壓カ波從地面控制井下裝置的問(wèn)題。本實(shí)用新型的技術(shù)方案是通過(guò)以下措施來(lái)實(shí)現(xiàn)的ー種井下壓カ波控制裝置，包括電池短節(jié)、控制短節(jié)和LEMO接頭；電池短節(jié)的右端和控制短節(jié)的左端通過(guò)LEMO接頭固定安裝在一起；在控制短節(jié)內(nèi)安裝有能接收泥漿泵啟停所產(chǎn)生的壓カ波信息的壓カ傳感器、低通濾波器、前置放大器、A/D轉(zhuǎn)換器和FPGA，壓カ傳感器的信號(hào)輸出端和低通濾波器的信號(hào)輸入端通過(guò)導(dǎo)線電連接在一起，低通濾波器的信號(hào)輸出端和前置放大器的信號(hào)輸入端通過(guò)導(dǎo)線電連接在一起，前置放大器的信號(hào)輸出端和A/D轉(zhuǎn)換器的信號(hào)輸入端通過(guò)導(dǎo)線電連接在一起，A/D轉(zhuǎn)換器的信號(hào)輸出端和FPGA的信號(hào)輸入端通過(guò)導(dǎo)線電連接在一起，在FPGA的輸出端連接有至少一路的繼電控制裝置。下面是對(duì)上述實(shí)用新型技術(shù)方案的進(jìn)ー步優(yōu)化或/和改進(jìn)上述FPGA可包括存儲(chǔ)有數(shù)字濾波整形程序、解碼完整性識(shí)別程序、譯碼通道控制程序的存儲(chǔ)器和計(jì)時(shí)器。上述在FPGA的輸出端可通過(guò)導(dǎo)線電連接有四路繼電控制裝置。上述在控制短節(jié)的右端可通過(guò)LEMO接頭固定安裝有執(zhí)行短節(jié)，在執(zhí)行短節(jié)內(nèi)安裝有至少ー組電磁閥，電磁閥的信號(hào)輸入端和繼電控制裝置的信號(hào)輸出端通過(guò)導(dǎo)線電連接
在一起。上述在執(zhí)行短節(jié)內(nèi)可安裝有四組電磁閥，電磁閥的信號(hào)輸入端和繼電控制裝置的信號(hào)輸出端通過(guò)導(dǎo)線電連接在一起。[0011 ] 上述繼電控制裝置可為雙線圈磁保持繼電器。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)合理而緊湊，使用方便，通過(guò)電池短節(jié)、控制短節(jié)、執(zhí)行短節(jié)和編碼器的配合使用，實(shí)現(xiàn)井下裝置的多路單向控制功能的目的；具有可靠性高、尺寸小和適用性強(qiáng)的特點(diǎn)，降低了生產(chǎn)成本，提高了工作效率。

附圖I為本實(shí)用新型最佳實(shí)施例的主視裝配結(jié)構(gòu)示意圖。附圖2為控制短節(jié)內(nèi)的各部件工作流程框圖。附圖中的編碼分別為1為電池短節(jié)，2為控制短節(jié)，3為執(zhí)行短節(jié)。
具體實(shí)施方式本實(shí)用新型不受下述實(shí)施例的限制，可根據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)方案與實(shí)際情況來(lái)確定具體的實(shí)施方式。在本實(shí)用新型中，為了便于描述，各部件的相對(duì)位置關(guān)系的描述均是根據(jù)說(shuō)明書(shū)附圖的布圖方式來(lái)進(jìn)行描述的，如前、后、上、下、左、右等的位置關(guān)系是依據(jù)說(shuō)明書(shū)附圖的布圖方向來(lái)確定的。下面結(jié)合實(shí)施例及附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)ー步描述如附圖1、2所示，該井下壓カ波控制裝置包括電池短節(jié)I、控制短節(jié)2和LEMO接頭；電池短節(jié)I的右端和控制短節(jié)2的左端通過(guò)LEMO接頭固定安裝在一起；在控制短節(jié)2內(nèi)安裝有能接收泥漿泵啟停所產(chǎn)生的壓カ波信息的壓カ傳感器、低通濾波器、前置放大器、A/D轉(zhuǎn)換器和FPGA，壓カ傳感器的信號(hào)輸出端和低通濾波器的信號(hào)輸入端通過(guò)導(dǎo)線電連接在一起，低通濾波器的信號(hào)輸出端和前置放大器的信號(hào)輸入端通過(guò)導(dǎo)線電連接在一起，前置放大器的信號(hào)輸出端和A/D轉(zhuǎn)換器的信號(hào)輸入端通過(guò)導(dǎo)線電連接在一起，A/D轉(zhuǎn)換器的信號(hào)輸出端和FPGA的信號(hào)輸入端通過(guò)導(dǎo)線電連接在一起，在FPGA的輸出端連接有至少ー路的繼電控制裝置。電池短節(jié)I用于供電，根據(jù)需要電池短節(jié)I可為不同容量的電池短節(jié)。使用FPGA完成控制的原因在于其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單和可靠性高?？筛鶕?jù)實(shí)際需要，對(duì)上述井下壓カ波控制裝置作進(jìn)ー步優(yōu)化或/和改進(jìn)如附圖2所示，F(xiàn)PGA包括存儲(chǔ)有數(shù)字濾波整形程序、解碼完整性識(shí)別程序、譯碼通道控制程序的存儲(chǔ)器和計(jì)時(shí)器。如附圖2所示，在FPGA的輸出端通過(guò)導(dǎo)線電連接有四路繼電控制裝置。如附圖I所示，在控制短節(jié)2的右端通過(guò)LEMO接頭固定安裝有執(zhí)行短節(jié)3，在執(zhí)行短節(jié)3內(nèi)安裝有至少ー組電磁閥，電磁閥的信號(hào)輸入端和繼電控制裝置的信號(hào)輸出端通過(guò)導(dǎo)線電連接在一起。根據(jù)需要，在執(zhí)行短節(jié)3內(nèi)安裝有四組電磁閥，電磁閥的信號(hào)輸入端和繼電控制裝置的信號(hào)輸出端通過(guò)導(dǎo)線電連接在一起。執(zhí)行短節(jié)3內(nèi)的電磁閥用來(lái)響應(yīng)控制短節(jié)2內(nèi)的繼電器的信號(hào)輸出，為了節(jié)省供電消耗及安全每組電磁閥可選擇常閉或常開(kāi)狀態(tài)。根據(jù)需要，繼電控制裝置為雙線圈磁保持繼電器。這樣，雙線圈磁保持繼電器用以保證低耗能。以上技術(shù)特征構(gòu)成了本實(shí)用新型的最佳實(shí)施例，其具有較強(qiáng)的適應(yīng)性和最佳實(shí)施效果，可根據(jù)實(shí)際需要增減非必要的技術(shù)特征，來(lái)滿(mǎn)足不同情況的需求。本實(shí)用新型最佳實(shí)施例的使用過(guò)程使用吋，將本實(shí)用新型通過(guò)扶正翼安裝在鉆挺內(nèi)，通過(guò)地面上的編碼器用來(lái)設(shè)定各個(gè)控制位的通斷狀態(tài)，從而模擬產(chǎn)生指令序列。用戶(hù)可以通過(guò)該模擬的指令序列的LED提示來(lái)操作泥漿泵的啟停，從而產(chǎn)生信息調(diào)制后的泥漿壓カ波發(fā)送到井下；壓力傳感器接收到的壓カ波信號(hào)經(jīng)濾波、放大、A/D轉(zhuǎn)換后輸出數(shù)字信號(hào)，通過(guò)FPGA內(nèi)的數(shù)字濾波整形對(duì)其進(jìn)一步濾波整形并解碼，由于壓カ波指令序列帶有冗余糾錯(cuò)位，可以判斷其完整性，只對(duì)有效的指令解碼，解碼結(jié)果直接控制繼電器的輸出，從而實(shí)現(xiàn)井下裝置的多路單向控制 功能的目的。
權(quán)利要求1.ー種井下壓カ波控制裝置，其特征在于包括電池短節(jié)、控制短節(jié)和LEMO接頭；電池短節(jié)的右端和控制短節(jié)的左端通過(guò)LEMO接頭固定安裝在一起；在控制短節(jié)內(nèi)安裝有能接收泥漿泵啟停所產(chǎn)生的壓カ波信息的壓カ傳感器、低通濾波器、前置放大器、A/D轉(zhuǎn)換器和FPGA，壓カ傳感器的信號(hào)輸出端和低通濾波器的信號(hào)輸入端通過(guò)導(dǎo)線電連接在一起，低通濾波器的信號(hào)輸出端和前置放大器的信號(hào)輸入端通過(guò)導(dǎo)線電連接在一起，前置放大器的信號(hào)輸出端和A/D轉(zhuǎn)換器的信號(hào)輸入端通過(guò)導(dǎo)線電連接在一起，A/D轉(zhuǎn)換 器的信號(hào)輸出端和FPGA的信號(hào)輸入端通過(guò)導(dǎo)線電連接在一起，在FPGA的輸出端連接有至少一路的繼電控制裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的井下壓カ波控制裝置，其特征在于FPGA包括存儲(chǔ)有數(shù)字濾波整形程序、解碼完整性識(shí)別程序、譯碼通道控制程序的存儲(chǔ)器和計(jì)時(shí)器。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的井下壓カ波控制裝置，其特征在于FPGA的輸出端通過(guò)導(dǎo)線電連接有四路繼電控制裝置。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的井下壓カ波控制裝置，其特征在于控制短節(jié)的右端通過(guò)LEMO接頭固定安裝有執(zhí)行短節(jié)，在執(zhí)行短節(jié)內(nèi)安裝有至少ー組電磁閥，電磁閥的信號(hào)輸入端和繼電控制裝置的信號(hào)輸出端通過(guò)導(dǎo)線電連接在一起。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的井下壓カ波控制裝置，其特征在于控制短節(jié)的右端通過(guò)LEMO接頭固定安裝有執(zhí)行短節(jié)，在執(zhí)行短節(jié)內(nèi)安裝有至少ー組電磁閥，電磁閥的信號(hào)輸入端和繼電控制裝置的信號(hào)輸出端通過(guò)導(dǎo)線電連接在一起。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的井下壓カ波控制裝置，其特征在于執(zhí)行短節(jié)內(nèi)安裝有四組電磁閥，電磁閥的信號(hào)輸入端和繼電控制裝置的信號(hào)輸出端通過(guò)導(dǎo)線電連接在一起。
7.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的井下壓カ波控制裝置，其特征在于繼電控制裝置為雙線圈磁保持繼電器。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的井下壓カ波控制裝置，其特征在于繼電控制裝置為雙線圈磁保持繼電器。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的井下壓カ波控制裝置，其特征在于繼電控制裝置為雙線圈磁保持繼電器。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的井下壓カ波控制裝置，其特征在于繼電控制裝置為雙線圈磁保持繼電器。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型涉及鉆井工程技術(shù)領(lǐng)域，是一種井下壓力波控制裝置；其包括電池短節(jié)、控制短節(jié)和LEMO接頭；電池短節(jié)的右端和控制短節(jié)的左端通過(guò)LEMO接頭固定安裝在一起；在控制短節(jié)內(nèi)安裝有能接收泥漿泵啟停所產(chǎn)生的壓力波信息的壓力傳感器、低通濾波器、前置放大器、A/D轉(zhuǎn)換器和FPGA，壓力傳感器的信號(hào)輸出端和低通濾波器的信號(hào)輸入端通過(guò)導(dǎo)線電連接在一起。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)合理而緊湊，使用方便，通過(guò)電池短節(jié)、控制短節(jié)、執(zhí)行短節(jié)和編碼器的配合使用，實(shí)現(xiàn)井下裝置的多路單向控制功能的目的；具有可靠性高、尺寸小和適用性強(qiáng)的特點(diǎn)，降低了生產(chǎn)成本，提高了工作效率。
文檔編號(hào)G05B19/04GK202661809SQ20122031171
公開(kāi)日2013年1月9日 申請(qǐng)日期2012年6月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月29日
發(fā)明者鄒和均, 胡永建, 王建毅, 江琳, 姜朝民 申請(qǐng)人:中國(guó)石油集團(tuán)西部鉆探工程有限公司