基于雙層屏蔽同軸線的井下總線的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明總體上涉及石油測(cè)井系統(tǒng)中的井下儀器總線，更具體地涉及一種基于雙層屏蔽同軸線的井下總線。
【背景技術(shù)】
[0002]測(cè)井，也被稱為地球物理測(cè)井或石油測(cè)井，是利用巖層的電化學(xué)特性、導(dǎo)電特性、聲學(xué)特性、放射性等地球物理特性，測(cè)量地球物理參數(shù)的方法。在油田勘探與開發(fā)過程中，測(cè)井是確定和評(píng)價(jià)油層、氣層的重要手段之一，也是解決一系列地質(zhì)問題的重要手段。它能直接為石油地質(zhì)和工程技術(shù)人員提供各項(xiàng)資料和數(shù)據(jù)。
[0003]測(cè)井系統(tǒng)的井下儀器具有很多種類，通過各種方法測(cè)量地層參數(shù)來判斷油氣儲(chǔ)存等信息。測(cè)井時(shí)每一次將多個(gè)井下儀器組合成一串下井測(cè)量，每一個(gè)井下儀器都需要與地面系統(tǒng)通信，包含上傳數(shù)據(jù)和下傳控制命令、配置參數(shù)等。為了保證所有的井下儀器都能夠與地面系統(tǒng)快速、可靠地通信，必須建立一套完整的、可靠的、能夠滿足儀器數(shù)據(jù)傳輸要求的井下儀器總線系統(tǒng)。目前，測(cè)井系統(tǒng)中正在大量使用的井下儀器總線主要有:數(shù)據(jù)傳輸總線(DTB)，通信速率約為100Kbps ；1553B總線，通信速率約為400Kbps ；RS485總線，通信速率約為500Kbps ;控制器局域網(wǎng)絡(luò)(CAN)總線，通信速率約為IMbps ;以太網(wǎng)總線，通信速率約為10Mbps，包括RJ45型以太網(wǎng)和同軸型以太網(wǎng)，以同軸型以太網(wǎng)應(yīng)用更為廣泛。而同軸型以太網(wǎng)本身的結(jié)構(gòu)導(dǎo)致了較容易受到外界干擾，使得這種總線結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性略差。
[0004]參見圖1的示意圖，所有同軸以太網(wǎng)設(shè)備以圖1的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)連接在一起，在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的起點(diǎn)和終點(diǎn)各加上一個(gè)匹配電阻，每個(gè)設(shè)備的一端連接至同軸線纜的，圖中示出為填充了點(diǎn)的纜芯并且另一端連接至同軸線纜的屏蔽層來構(gòu)成電流回路。其中同軸線纜的結(jié)構(gòu)是示意性的，僅示出了纜芯和屏蔽層。
[0005]盡管該同軸線有一層屏蔽層，可是從圖中可以看出該屏蔽層被用作了電流回流通路，亦即屏蔽層也參與了通信，因此盡管該屏蔽層能有效地屏蔽外界信號(hào)對(duì)同軸芯線的干擾，但是屏蔽層本身會(huì)被外界信號(hào)干擾從而影響信號(hào)質(zhì)量。換言之，經(jīng)由屏蔽層回流的電流如果被干擾，將削弱使用同軸線被設(shè)計(jì)用來盡可能屏蔽干擾的優(yōu)勢(shì)。
[0006]而且，在具有高溫、高濕、電磁環(huán)境復(fù)雜的嚴(yán)酷的測(cè)井環(huán)境中，井下總線更易被干擾，而這將導(dǎo)致測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)的不準(zhǔn)確，進(jìn)而造成后續(xù)操作的誤差。
[0007]因而，需要一種能夠以小成本改進(jìn)現(xiàn)有井下總線進(jìn)而得到屏蔽性能優(yōu)良的井下總線的技術(shù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]因此，本發(fā)明的目的在于提供一種新的雙層屏蔽同軸線作為同軸型以太網(wǎng)的傳輸介質(zhì)，這可以有效地解決干擾問題并且因此提供一種屏蔽性能優(yōu)良的井下總線。
[0009]在本發(fā)明的一個(gè)方面中，本發(fā)明提供一種基于雙層屏蔽同軸線的井下總線，包括以同軸方式布置的纜芯、絕緣層、屏蔽層以及外皮，其特征在于:所述屏蔽層包括第一屏蔽層和第二屏蔽層，所述第二屏蔽層在所述第一屏蔽層之外。
[0010]在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，本發(fā)明所述的總線其特征在于兩層絕緣層與所述第一屏蔽層和所述第二屏蔽層以同軸方式相間地布置在所述纜芯與外皮之間。
[0011]在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，本發(fā)明所述的總線其特征在于所述屏蔽層的材料為銅或招。
[0012]在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，本發(fā)明所述的總線其特征在于所述第二屏蔽層使用與第一屏蔽層相同的材料。
[0013]在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，本發(fā)明所述的總線其特征在于所述第二屏蔽層使用與第一屏蔽層不同的材料。
[0014]在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，本發(fā)明所述的總線其特征在于所述屏蔽層使用以下結(jié)構(gòu)之一:裸的或鍍錫軟銅線編織、裸的或鍍錫軟銅線的雙層編織、一層充分搭蓋、粘結(jié)或不粘結(jié)的金屬塑料復(fù)合膜或它們的組合。
[0015]在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，本發(fā)明所述的總線其特征在于所述第二屏蔽層使用與第一屏蔽層相同的結(jié)構(gòu)。
[0016]在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，本發(fā)明所述的總線其特征在于所述第二屏蔽層使用與第一屏蔽層不同的結(jié)構(gòu)。
[0017]在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，本發(fā)明所述的總線其特征在于所述第一屏蔽層和所述第二屏蔽層的厚度不同。
[0018]在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，本發(fā)明所述的總線其特征在于所述屏蔽層的不同部分具有不同的厚度。
[0019]根據(jù)上述內(nèi)容，可以看到本發(fā)明的基于雙層屏蔽同軸線的井下總線具有雙屏蔽層。因此，外層的屏蔽層將為作為電流回路的內(nèi)層屏蔽層提供屏蔽，進(jìn)而使由芯層或內(nèi)層屏蔽層構(gòu)成的整個(gè)電流回路都得到良好的屏蔽。
【附圖說明】
[0020]下面參考結(jié)合附圖所進(jìn)行的下列描述，以便更透徹地理解本發(fā)明的內(nèi)容，在附圖中:
圖1是示出了同軸型線型以太網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的示意圖；
圖2是示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的雙層屏蔽同軸線的結(jié)構(gòu)的剖面示意圖；
圖3是普通同軸線和根據(jù)本發(fā)明的雙層屏蔽同軸線的結(jié)構(gòu)的剖面的對(duì)比圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]下面將詳細(xì)描述本發(fā)明的具體實(shí)施例，在附圖中示出了本發(fā)明的實(shí)施例。然而，可以以許多不同形式來體現(xiàn)本發(fā)明，并且不應(yīng)將其理解為局限于本文闡述的實(shí)施例。相反，提供這些實(shí)施例使得本公開將是透徹和完整的，并將向本領(lǐng)域的技術(shù)人員全面?zhèn)鬟_(dá)本發(fā)明的范圍。相同的附圖標(biāo)記自始至終指示相同的元素。
[0022]應(yīng)理解的是，雖然術(shù)語“第一”、“第二”等在本文中可以用來描述各種元素，但這些元素不應(yīng)受到這些術(shù)語的限制。這些術(shù)語僅用來將一個(gè)元素與另一個(gè)區(qū)別開。
[0023]本文所使用的術(shù)語僅僅是出于描述特定實(shí)施例的目的，并且并不意圖限制本發(fā)明。除非上下文明確指明，本文所使用的單數(shù)形式“一個(gè)”、“一種”和“該”意圖也包括復(fù)數(shù)形式。還應(yīng)理解的是當(dāng)在本文中使用時(shí)，術(shù)語“包括”和/或“包含”指定所述特征、整體、步驟、操作、元素和/或組件的存在，但是不排除一個(gè)或多個(gè)其他特征、整體、步驟、操作、元素、組件和/或其群組的存在或添加。
[0024]除非另外定義，本文所使用的所有術(shù)語(包括技術(shù)和科學(xué)術(shù)語)具有與本發(fā)明所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員一般理解的相同的意義。還應(yīng)理解的是應(yīng)將本文所使用的術(shù)語解釋為具有與其在本說明書和相關(guān)領(lǐng)域的上下文中的意義一致的意義，并且不應(yīng)以理想化或過度形式化的意義來進(jìn)行解釋，除非在本文中明確地這樣定義。
[0025]下面結(jié)合附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的實(shí)施例。
[0026]參考圖2，圖2示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的雙層屏蔽同軸線的結(jié)構(gòu)的剖面示意圖。
[0027]在描述根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例之前，先介紹一下同軸線纜的一般結(jié)構(gòu)和各層功能。一般的同軸線纜從內(nèi)向外以同軸的方式布置有纜芯(也稱為內(nèi)導(dǎo)體)、絕緣層、屏蔽層(也稱為外導(dǎo)體)和外皮(也稱為護(hù)套)。以下介紹各層的功能:
外皮，即最外面是一層絕緣層，對(duì)同軸線纜起保護(hù)作用，室外線纜可以采用具有優(yōu)良?xì)夂蛱匦缘暮谏垡蚁?，室?nèi)用戶線纜從美觀考慮則可以采用淺色的聚乙烯。
[0028]屏蔽層，同軸線纜的屏蔽有雙重作用，它既可以作為傳輸回路的一根導(dǎo)線，傳輸?shù)碗娖剑挚梢跃哂衅帘巫饔?。所以該層既可以稱為屏蔽層又可以稱為外導(dǎo)體。
[0029]絕緣層，使纜芯與屏蔽層相互絕緣。
[0030]纜芯，傳輸信號(hào)，可以與屏蔽層(外導(dǎo)體)形成電流回路。
[0031]在圖2中，纜芯以填充小點(diǎn)的圓形示出，屏蔽層以填充斜劃線的圓環(huán)示出。應(yīng)該理解，圖示僅為示意性的。
[0032]從圖2中可以看出根據(jù)本發(fā)明的同軸線纜從內(nèi)向外依次布置有纜芯、絕緣層、第一屏蔽層、絕緣層、第二屏蔽層以及外皮。其中，第二屏蔽層在圖2中示出為屏蔽層2。
[0033]與傳統(tǒng)同軸線纜不同的是，根據(jù)本發(fā)明的同軸線纜多出一層絕緣層和一層屏蔽層。多出的第二屏蔽層可以對(duì)第一屏蔽層起到很好的屏蔽作用。即，根據(jù)本發(fā)明的同軸線纜包括以同軸方式布置的纜芯、絕緣層、屏蔽層以及外皮，而屏蔽層又可以包括第一屏蔽層和第二屏蔽層并且第二屏蔽層在第一屏蔽層之外。
[0034]同軸線纜能夠良好地、基本無干擾地傳輸信號(hào)主要取決于屏蔽層的好壞。屏蔽特性是衡量同軸線纜抗干擾能力的一個(gè)參數(shù)，也是衡量同軸線纜防泄漏的一個(gè)重要參數(shù)。如果線纜的屏蔽不好，則傳輸信號(hào)不僅會(huì)受到外來雜波的串?dāng)_，影響信號(hào)質(zhì)量，也會(huì)使內(nèi)部信號(hào)泄漏出去干擾其他信號(hào)。這在測(cè)井環(huán)境中尤其不能接受，因?yàn)樵跍y(cè)井環(huán)境中外部環(huán)境一般較為惡劣，儀器眾多，各種電磁信號(hào)容易產(chǎn)生干擾，如果總線本身屏蔽不好，必然加劇干擾問題，從而造成測(cè)得的各種信息不準(zhǔn)確。所以，在測(cè)井環(huán)境中更加需要一種屏蔽良好的同軸線纜作為總線。換言之，在測(cè)井環(huán)境中