基于采樣電阻的隨鉆測(cè)井儀器保護(hù)裝置的制造方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種基于采樣電阻的隨鉆測(cè)井儀器保護(hù)裝置，包括電路板，所述電路板上設(shè)置有采樣電阻、電壓比較器、單片機(jī)和MOS開(kāi)關(guān)模塊，所述采樣電阻與井下石油測(cè)井儀器的供電接口連接，所述電壓比較器與采樣電阻連接，單片機(jī)分別與電壓比較器和MOS開(kāi)關(guān)模塊連接。通過(guò)本發(fā)明的過(guò)流保護(hù)裝置，石油測(cè)井儀器在井下鉆井過(guò)程中，在系統(tǒng)工作電流突然增大時(shí)，能夠及時(shí)斷開(kāi)電路，保護(hù)石油測(cè)井儀器，當(dāng)電流恢復(fù)正常時(shí)，單片機(jī)又會(huì)自動(dòng)控制繼電器恢復(fù)導(dǎo)通，使電路正常供電，不需要人為更換保險(xiǎn)絲，節(jié)省了人力物力成本的同時(shí)，極大地提高了石油測(cè)井效率。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
基于采樣電阻的隨鉆測(cè)井儀器保護(hù)裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及石油勘測(cè)測(cè)井領(lǐng)域，尤其涉及基于采樣電阻的隨鉆測(cè)井儀器保護(hù)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]石油工業(yè)隨鉆測(cè)井LWD(Logging While Drilling) —般是指在鉆井的過(guò)程中測(cè)量地層巖石物理參數(shù)，并用數(shù)據(jù)遙測(cè)系統(tǒng)將測(cè)量結(jié)果實(shí)時(shí)送到地面進(jìn)行處理。由于目前數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)的限制，大量的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在井下儀器的存儲(chǔ)器中，起鉆后回放。隨鉆測(cè)量MWD(Measurement While Drilling)—般是指鉆井工程參數(shù)測(cè)量，如井斜、方位和工具面等的測(cè)量。有時(shí)候，MffD泛指鉆井時(shí)所有的井下測(cè)量。
[0003]由于隨鉆測(cè)井獲得的地層參數(shù)是剛鉆開(kāi)的地層參數(shù)，它最接近地層的原始狀態(tài)，用于對(duì)復(fù)雜地層的含油、氣評(píng)價(jià)比一般電纜測(cè)井更有利。隨鉆測(cè)井儀器放在鉆鋌內(nèi)，除測(cè)量電阻率、聲速、中子孔隙度、密度等常規(guī)測(cè)井和某些成像測(cè)井外，還測(cè)量鉆壓、扭矩、轉(zhuǎn)速、環(huán)空壓力，溫度，化學(xué)成分等鉆井參數(shù)。鉆頭鉆進(jìn)過(guò)程中環(huán)境惡劣，溫度很高，壓力極大，振動(dòng)強(qiáng)烈，井下溫度往往達(dá)到150°C以上，因此，對(duì)井下石油測(cè)井儀器的抗高溫性能的要求較高。
[0004]常見(jiàn)的井下石油測(cè)井儀器包括:磁羅盤(pán)單、多點(diǎn)照相測(cè)斜儀、有線隨鉆測(cè)斜儀、無(wú)線隨鉆測(cè)斜儀、電子多點(diǎn)測(cè)斜儀、照相單、多點(diǎn)陀螺測(cè)斜儀、電子陀螺測(cè)斜儀等。
[0005]石油測(cè)井儀器在井下鉆井過(guò)程中，如果遇到較堅(jiān)硬的巖石或者電路出現(xiàn)短路情況，系統(tǒng)工作電流會(huì)突然增大，嚴(yán)重時(shí)會(huì)燒壞電子線路，影響施工進(jìn)度。目前常規(guī)方法是在系統(tǒng)供電端串入一個(gè)保險(xiǎn)絲，如果出現(xiàn)過(guò)流現(xiàn)象，保險(xiǎn)絲自動(dòng)熔斷，保護(hù)了電子線路。但這種保險(xiǎn)絲僅能保護(hù)一次，燒斷了需要更換，更換保險(xiǎn)絲時(shí)，需要中斷施工，并將整串儀器從井口提上來(lái)，費(fèi)時(shí)費(fèi)力。目前市面上大多數(shù)自恢復(fù)保險(xiǎn)絲的工作溫度范圍介于_40°C到85°C，也無(wú)法滿足實(shí)際需要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，提供一種能夠在高溫環(huán)境下大于等于150°C工作、具備過(guò)流保護(hù)和自動(dòng)恢復(fù)的裝置，本發(fā)明提供了一種基于采樣電阻的隨鉆測(cè)井儀器保護(hù)裝置，包括電路板，所述電路板上設(shè)置有采樣電阻、電壓比較器、單片機(jī)和MOS開(kāi)關(guān)模塊，所述采樣電阻與井下石油測(cè)井儀器的供電接口連接，所述電壓比較器與采樣電阻連接，用于在采樣電阻兩端的電壓高于預(yù)設(shè)閾值時(shí)輸出高電平，在采用電阻兩端的電壓不高于預(yù)設(shè)閾值時(shí)輸出低電平，電壓比較器輸出的電壓與井下石油測(cè)井儀器的供電接口輸出的電流相關(guān)聯(lián)；
[0007]所述MOS開(kāi)關(guān)模塊連接在井下石油測(cè)井儀器的供電輸出電路中；
[0008]所述單片機(jī)分別與所述電壓比較器和MOS開(kāi)關(guān)模塊連接，用于接收所述電壓比較器輸出的電壓；
[0009]所述單片機(jī)在所述電壓達(dá)到預(yù)設(shè)的過(guò)載閾值時(shí)控制所述MOS開(kāi)關(guān)模塊截止，并在預(yù)定時(shí)間后控制所述MOS開(kāi)關(guān)模塊導(dǎo)通，再次接收電壓比較器測(cè)量的電壓，并判斷再次接收的電壓是否低于所述過(guò)載閾值，若是，則控制所述MOS開(kāi)關(guān)模塊導(dǎo)通，若否，則控制所述MOS開(kāi)關(guān)模塊截止。
[0010]進(jìn)一步地，還包括外殼和蓋板，所述外殼內(nèi)開(kāi)設(shè)有用于容納所述電路板的凹槽，所述電路板設(shè)置在所述凹槽內(nèi)。
[0011 ]進(jìn)一步地，還包括第一接頭和第二接頭，所述第一接頭和第二接頭分別設(shè)置在所述外殼的兩端，且所述第一接頭和第二接頭均與所述電路板連接。
[0012]進(jìn)一步地，還包括卡圈，所述卡圈設(shè)置在所述第二接頭外側(cè)，所述卡圈與所述外殼活動(dòng)連接。
[0013]進(jìn)一步地，還包括電流放大器，所述電流放大器用于對(duì)測(cè)量井下石油測(cè)井儀器的供電接口的輸出電流進(jìn)行放大。
[OOM]進(jìn)一步地，所述外殼為圓柱形。
[0015]進(jìn)一步地，所述第一接頭為三針接頭，所述第二接頭為十針接頭，且所述第二接頭與所述卡圈連接。
[0016]進(jìn)一步地，所述井下石油測(cè)井儀器的工作電流為IA-1.5A時(shí)，所述過(guò)載閾值為3A。
[0017]進(jìn)一步地，所述井下石油測(cè)井儀器的工作電流為200mA_lA時(shí)，所述過(guò)載閾值為2A。
[0018]本發(fā)明的裝置設(shè)置有電壓比較器、采樣電阻、單片機(jī)和MOS開(kāi)關(guān)模塊，通過(guò)電壓比較器獲取采用電阻的電壓信息，進(jìn)而判斷井下石油測(cè)井儀器的供電接口的電流，單片機(jī)在所述電壓達(dá)到預(yù)設(shè)的過(guò)載閾值時(shí)控制所述MOS開(kāi)關(guān)模塊截止，并在預(yù)定時(shí)間后控制所述MOS開(kāi)關(guān)模塊導(dǎo)通，再次接收電壓比較器輸出的電壓，并判斷再次接收的電壓是否低于所述過(guò)載閾值，若是，則控制所述MOS開(kāi)關(guān)模塊導(dǎo)通，若否，則控制所述MOS開(kāi)關(guān)模塊截止。上述電路功能模塊能在高溫環(huán)境下(大于等于150°C)工作、且具備過(guò)流保護(hù)和自動(dòng)恢復(fù)功能。
[0019]另外，本發(fā)明還設(shè)置了外殼和兩個(gè)接口，將電路板設(shè)置在外殼內(nèi)，使裝置的穩(wěn)定性更高，通用性更好，方便更換。
[0020]通過(guò)本發(fā)明的過(guò)流保護(hù)裝置，石油測(cè)井儀器在井下鉆井過(guò)程中，在系統(tǒng)工作電流突然增大時(shí)，能夠及時(shí)斷開(kāi)電路，保護(hù)石油測(cè)井儀器，當(dāng)電流恢復(fù)正常時(shí)，單片機(jī)又會(huì)自動(dòng)控制MOS開(kāi)關(guān)模塊恢復(fù)導(dǎo)通，使電路正常供電，不需要人為更換保險(xiǎn)絲，節(jié)省了人力物力成本的同時(shí)，極大地提高了石油測(cè)井效率。
【附圖說(shuō)明】
[0021]為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單的介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其它附圖。
[0022]圖1是本發(fā)明提供的基于采樣電阻的隨鉆測(cè)井儀器保護(hù)裝置的分解示意圖；
[0023]圖2是本發(fā)明的電路板的結(jié)構(gòu)框圖。
[0024]圖中:1_外殼，2-第一接頭，3-第二接頭，4-電路板，41-采樣電阻，42-單片機(jī)，43-MOS開(kāi)關(guān)模塊，44-電壓比較器，45-電流放大器，5-蓋板，6-卡圈，7-凹槽，8-井下石油測(cè)井儀器，81-供電接口。
【具體實(shí)施方式】
[0025]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0026]實(shí)施例:
[0027]請(qǐng)參見(jiàn)圖1、圖2，本發(fā)明提供了一種基于采樣電阻的隨鉆測(cè)井儀器保護(hù)裝置，包括電路板4，所述電路板上設(shè)置有采樣電阻41、電壓比較器44、單片機(jī)42和MOS開(kāi)關(guān)模塊43，所述采樣電阻41與井下石油測(cè)井儀器8的供電接口 81連接，所述電壓比較器44與采樣電阻41連接，用于在采樣電阻兩端的電壓高于預(yù)設(shè)閾值時(shí)輸出高電平，在采用電阻兩端的電壓不高于預(yù)設(shè)閾值時(shí)輸出低電平，電壓比較器輸出的電壓與井下石油測(cè)井儀器的供電接口輸出的電流相關(guān)聯(lián)；
[0028]所述MOS開(kāi)關(guān)模塊43連接在井下石油測(cè)井儀器8的供電輸出電路中；
[0029]所述單片機(jī)42分別與所述電壓比較器44和MOS開(kāi)關(guān)模塊43連接，用于接收所述電壓比較器44輸出的電壓；
[0030]所述單片機(jī)42在所述電壓達(dá)到預(yù)設(shè)的過(guò)載閾值時(shí)控制所述MOS開(kāi)關(guān)模塊43截止，并在預(yù)定時(shí)間后控制所述MOS開(kāi)關(guān)模塊43導(dǎo)通，再次接收電壓比較器44測(cè)量的電壓，并判斷再次接收的電壓是否低于所述過(guò)載閾值，若是，則控制所述MOS開(kāi)關(guān)模塊43導(dǎo)通，若否，則控制所述MOS開(kāi)關(guān)模塊43截止。
[0031]進(jìn)一步地，還包括外殼I和蓋板5，所述外殼I內(nèi)開(kāi)設(shè)有用于容納所述電路板4的凹槽7，所述電路板4設(shè)置在所述凹槽7內(nèi)。
[0032]進(jìn)一步地，還包括第一接頭2和第二接頭3，所述第一接頭2和第二接頭3分別設(shè)置在所述外殼I的兩端，且所述第一接頭2和第二接頭3均與所述電路板4連接。
[0033]進(jìn)一步地，還包括卡圈6，所述卡圈6設(shè)置在所述第二接頭3外側(cè)，所述卡圈6與所述外殼I活動(dòng)連接。
[0034]進(jìn)一步地，還包括電流放大器45，所述電流放大器45用于對(duì)測(cè)量井下石油測(cè)井儀器8的供電接口 81的輸出電流進(jìn)行放大。
[0035]進(jìn)一步地，所述外殼I為圓柱形。
[0036]進(jìn)一步地，所述第一接頭2為三針接頭，所述第二接頭3為十針接頭，且所述第二接頭3與所述卡圈6連接。
[0037]進(jìn)一步地，所述井下石油測(cè)井儀器8的工作電流為IA-1.5A時(shí)，所述過(guò)載閾值為3A。
[0038]本發(fā)明的裝置設(shè)置有電壓比較器、采樣電阻、單片機(jī)和MOS開(kāi)關(guān)模塊，通過(guò)電壓比較器獲取采用電阻的電壓信息，進(jìn)而判斷井下石油測(cè)井儀器的供電接口的電流，單片機(jī)在所述電壓達(dá)到預(yù)設(shè)的過(guò)載閾值時(shí)控制所述MOS開(kāi)關(guān)模塊截止，并在預(yù)定時(shí)間后控制所述MOS開(kāi)關(guān)模塊導(dǎo)通，再次接收電壓比較器輸出的電壓，并判斷再次接收的電壓是否低于所述過(guò)載閾值，若是，則控制所述MOS開(kāi)關(guān)模塊導(dǎo)通，若否，則控制所述MOS開(kāi)關(guān)模塊截止。上述電路功能模塊能在高溫環(huán)境下(大于等于150°C)工作、且具備過(guò)流保護(hù)和自動(dòng)恢復(fù)功能。
[0039]另外，本發(fā)明還設(shè)置了外殼和兩個(gè)接口，將電路板設(shè)置在外殼內(nèi)，使裝置的穩(wěn)定性更高，通用性更好，方便更換。
[0040]通過(guò)本發(fā)明的過(guò)流保護(hù)裝置，石油測(cè)井儀器在井下鉆井過(guò)程中，在系統(tǒng)工作電流突然增大時(shí)，能夠及時(shí)斷開(kāi)電路，保護(hù)石油測(cè)井儀器，當(dāng)電流恢復(fù)正常時(shí)，單片機(jī)又會(huì)自動(dòng)控制MOS開(kāi)關(guān)模塊恢復(fù)導(dǎo)通，使電路正常供電，不需要人為更換保險(xiǎn)絲，節(jié)省了人力物力成本的同時(shí)，極大地提高了石油測(cè)井效率。
[0041]以上所述是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.基于采樣電阻的隨鉆測(cè)井儀器保護(hù)裝置，其特征在于，包括電路板(4)，所述電路板上設(shè)置有采樣電阻(41)、電壓比較器(44)、單片機(jī)(42)和MOS開(kāi)關(guān)模塊(43)，所述采樣電阻(41)與井下石油測(cè)井儀器(8)的供電接口(81)連接，所述電壓比較器(44)與采樣電阻(41)連接； 所述MOS開(kāi)關(guān)模塊(43)連接在井下石油測(cè)井儀器(8)的供電輸出電路中； 所述單片機(jī)(42)分別與所述電壓比較器(44)和MOS開(kāi)關(guān)模塊(43)連接，用于接收所述電壓比較器(44)輸出的電壓； 所述單片機(jī)(42)在所述電壓達(dá)到預(yù)設(shè)的過(guò)載閾值時(shí)控制所述MOS開(kāi)關(guān)模塊(43)截止，并在預(yù)定時(shí)間后控制所述MOS開(kāi)關(guān)模塊(43)導(dǎo)通，再次接收電壓比較器(44)測(cè)量的電壓，并判斷再次接收的電壓是否低于所述過(guò)載閾值，若是，則控制所述MOS開(kāi)關(guān)模塊(43)導(dǎo)通，若否，則控制所述MOS開(kāi)關(guān)模塊(43)截止。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于采樣電阻的隨鉆測(cè)井儀器保護(hù)裝置，其特征在于，還包括外殼(I)和蓋板(5)，所述外殼(I)內(nèi)開(kāi)設(shè)有用于容納所述電路板(4)的凹槽(7)，所述電路板(4)設(shè)置在所述凹槽(7)內(nèi)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于采樣電阻的隨鉆測(cè)井儀器保護(hù)裝置，其特征在于，還包括第一接頭(2)和第二接頭(3)，所述第一接頭(2)和第二接頭(3)分別設(shè)置在所述外殼(I)的兩端，且所述第一接頭(2)和第二接頭(3)均與所述電路板(4)連接。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于采樣電阻的隨鉆測(cè)井儀器保護(hù)裝置，其特征在于，還包括卡圈(6)，所述卡圈(6)設(shè)置在所述第二接頭(3)外側(cè)，所述卡圈(6)與所述外殼(I)活動(dòng)連接。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于采樣電阻的隨鉆測(cè)井儀器保護(hù)裝置，其特征在于，還包括電流放大器(45)，所述電流放大器(45)用于對(duì)測(cè)量井下石油測(cè)井儀器(8)的供電接口(81)的輸出電流進(jìn)行放大。6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于采樣電阻的隨鉆測(cè)井儀器保護(hù)裝置，其特征在于，所述外殼(I)為圓柱形。7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于采樣電阻的隨鉆測(cè)井儀器保護(hù)裝置，其特征在于，所述第一接頭(2)為三針接頭，所述第二接頭(3)為十針接頭，且所述第二接頭(3)與所述卡圈(6)連接。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于采樣電阻的隨鉆測(cè)井儀器保護(hù)裝置，其特征在于，所述井下石油測(cè)井儀器(8)的工作電流為IA-1.5A時(shí)，所述過(guò)載閾值為3A。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于采樣電阻的隨鉆測(cè)井儀器保護(hù)裝置，其特征在于，所述井下石油測(cè)井儀器(8)的工作電流為200mA-l A時(shí)，所述過(guò)載閾值為2A。
【文檔編號(hào)】H02H3/06GK106099838SQ201610589458
【公開(kāi)日】2016年11月9日
【申請(qǐng)日】2016年7月25日 公開(kāi)號(hào)201610589458.4, CN 106099838 A, CN 106099838A, CN 201610589458, CN-A-106099838, CN106099838 A, CN106099838A, CN201610589458, CN201610589458.4
【發(fā)明人】劉策, 劉海霞, 郝永杰, 姜亞竹
【申請(qǐng)人】貝茲維儀器(蘇州)有限公司