專(zhuān)利名稱(chēng)：存儲(chǔ)式測(cè)井磁定位校深儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及油田測(cè)井裝置，特別涉及存儲(chǔ)式測(cè)井校深裝置。
背景技術(shù)：
存儲(chǔ)式測(cè)井儀器的種類(lèi)很多，如存儲(chǔ)式壓力測(cè)井儀、存儲(chǔ)式井溫測(cè)井儀，儲(chǔ)存式伽瑪測(cè)井儀等，這些存儲(chǔ)式測(cè)井儀都是利用井下儀，來(lái)測(cè)量油井或水井內(nèi)的各種數(shù)據(jù)，如壓力、溫度、伽瑪射線等，但這些儀器都存在測(cè)試數(shù)據(jù)無(wú)對(duì)應(yīng)的深度坐標(biāo)的問(wèn)題，這也是存儲(chǔ)式測(cè)井技術(shù)多年來(lái)沒(méi)有得到進(jìn)一步發(fā)展的根本原因之一。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是提供一種存儲(chǔ)式測(cè)井校深儀，它可以解決存儲(chǔ)式測(cè)井的深度坐標(biāo)問(wèn)題，讓各種井下儀測(cè)量的信號(hào)數(shù)據(jù)與井深坐標(biāo)相關(guān)聯(lián)；為存儲(chǔ)式測(cè)井資料的定量解釋提供根本依據(jù)。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案一種存儲(chǔ)式測(cè)井磁定位校深儀，其特征在于它由磁定位傳感器、濾波電路、比較電路、放大電路、微處理器和存儲(chǔ)器組成。
磁定位傳感器由兩塊圓柱形永久磁鋼和線圈組成，線圈纏繞在線圈架上，所述兩塊磁鋼分別放置在線圈架的兩側(cè)，該兩塊永久磁鋼的磁極對(duì)正，且該兩塊永久磁鋼相鄰磁極的極性相同；濾波電路由電阻R7、電容C1和C2組成，電容C1的一端接地電位，電容C1的另一端串聯(lián)電阻R7、電容C2后接地電位；所述磁定位傳感器中的線圈T的一端接地電位，另一端與電容C1和電阻R7之間的接點(diǎn)連接；放大電路由運(yùn)算放大器IC2、電阻R5、電阻R6構(gòu)成，運(yùn)算放大器IC2的反相輸入端經(jīng)過(guò)電阻R5接地電位，運(yùn)算放大器IC2的同相輸入端與電容C2和電阻R7之間的接點(diǎn)連接；比較電路由運(yùn)算放大器IC 1、電阻R2、電阻R3和電位器R4構(gòu)成；電阻R2的一端連接電源VCC，電阻R2的另一端串聯(lián)電位器R4、電阻R3后接地電位；運(yùn)算放大器IC1的同相輸入端與電位器R4的調(diào)節(jié)端連接，運(yùn)算放大器IC1的反相輸入端連接運(yùn)算放大器的IC2的輸出端；運(yùn)算放大器IC1的輸出端與微處理器IC4的中斷請(qǐng)求端INT1連接，微處理器IC4的輸入/輸出端P17連接存儲(chǔ)器IC3的串行輸入/輸出端SDA，微處理器IC4的輸入/輸出端P16連接存儲(chǔ)器IC3的串行時(shí)鐘端SCL。
本實(shí)用新型有以下積極有益效果本存儲(chǔ)式測(cè)井磁定位校深儀，在地面經(jīng)設(shè)置后，通過(guò)非電纜(如鋼絲或鋼絲繩等)吊掛下井；實(shí)時(shí)采集油管接箍、套管接箍、分隔器、配水器或其它工具所產(chǎn)生的信號(hào)數(shù)據(jù)并直接存儲(chǔ)，完成測(cè)試后從井下取出與地面儀對(duì)接回放，微處理器把采集的井下數(shù)據(jù)(含磁定位數(shù)據(jù))傳遞給地面儀保存。首先利用地面儀輸出一條自由深度比例的測(cè)井曲線(如伽瑪—磁定位曲線、或井溫—磁定位曲線、或伽瑪、井溫—磁定位曲線等)，以油管接箍、套管接箍、分隔器、配水器或其它工具做為深度參照物，依據(jù)這些參照物的深度數(shù)據(jù)，在輸出的曲線上標(biāo)出相應(yīng)的磁定位深度，并把深度數(shù)據(jù)鍵入地面儀，經(jīng)地面儀運(yùn)算后，把曲線按照一定比例重新輸出，此時(shí)的測(cè)井曲線(如伽瑪或井溫等)的深度，就可通過(guò)磁定位曲線準(zhǔn)確的比例而獲得準(zhǔn)確的深度值。這樣，就實(shí)現(xiàn)了存儲(chǔ)式測(cè)井磁定位校深的目的，使存儲(chǔ)式測(cè)井資料從定性解釋邁上了定量解釋的臺(tái)階；為存儲(chǔ)式測(cè)井技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展打下了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。


圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實(shí)用新型的使用狀態(tài)示意圖；圖3是本實(shí)用新型一實(shí)例的電路原理圖；圖4是本實(shí)用新型微處理器的軟件流程圖。
具體實(shí)施方式
附圖編號(hào)1.導(dǎo)向滑輪2.鋼絲(繩) 3.絞車(chē)滾筒4.地層5.油管 6.套管7.存儲(chǔ)式測(cè)井磁定位校深儀8.接箍9.接箍 10.分隔器11.配水器 12.電路板 13.永久磁鋼14.線圈架 15.永久磁鋼請(qǐng)參照?qǐng)D1、圖2、圖3，本實(shí)用新型的存儲(chǔ)式測(cè)井磁定位校深儀7主要由磁定位傳感器和電路板12組成。
磁定位傳感器由兩塊圓柱形永久磁鋼13、15和線圈T組成，線圈T纏繞在線圈架14上，所述兩塊磁鋼13、15分別放置在線圈架14的兩側(cè)，該兩塊永久磁鋼13、15的磁極對(duì)正，且該兩塊永久磁鋼13、15相鄰磁極的極性相同；線圈架14可以是啞鈴形，線圈T可以由直徑0.15毫米的漆包線構(gòu)成，線圈T在線圈架14上纏繞多匝，如9000匝。
因兩塊永久磁鋼13、15是同極性相對(duì)，所以線圈T處于一個(gè)恒定的磁場(chǎng)中。
使用時(shí)，本實(shí)用新型的存儲(chǔ)式測(cè)井磁定位校深儀7與鋼絲(繩)2的一端連接，鋼絲(繩)2的另一端繞過(guò)導(dǎo)向滑輪1后與絞車(chē)滾筒3連接，由絞車(chē)滾筒3旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)被放到井下，存儲(chǔ)式測(cè)井磁定位校深儀7在上移或下移過(guò)程中，其磁定位傳感器每次經(jīng)過(guò)油管5的接箍9、(若無(wú)油管時(shí)的)套管6的接箍8、分隔器10或配水器11時(shí)，因線圈T周?chē)拇抛璋l(fā)生了變化，所以線圈T中的磁通密度發(fā)生變化，線圈T中就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，從而完成了井下管柱(如油管或套管)接箍或工具(如分隔器或配水器)到電信號(hào)的轉(zhuǎn)化。
請(qǐng)參照?qǐng)D3和圖4，在軟件程序控制下，微處理器IC4對(duì)比較電路IC1的輸出進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，一旦線圈T中產(chǎn)生感應(yīng)電流，就會(huì)被放大電路實(shí)時(shí)放大，再通過(guò)比較電路輸出，微處理器IC4檢測(cè)到該信號(hào)，運(yùn)算處理后存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器IC3中，因每個(gè)油管接箍、或套管接箍、分隔器、配水器或其它工具在井下管柱位置的深度值是已知的。所以，微處理器IC4可根據(jù)輸入的相應(yīng)深度值進(jìn)行運(yùn)算，產(chǎn)生深度坐標(biāo)，使得存儲(chǔ)式測(cè)井采集的測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)，根據(jù)磁定位的深度數(shù)據(jù)來(lái)確定測(cè)井曲線上的深度。
濾波電路是由電阻R7、電容C1和電容C2組成的π型濾波電路，用于剔除干擾信號(hào)。
運(yùn)算放大器IC1、IC2可以由一片LM324型號(hào)的集成電路構(gòu)成LM324內(nèi)集成了四個(gè)運(yùn)算放大器。
LM324的1腳是運(yùn)放1的輸出端；2腳是運(yùn)放1的反相輸入端；3腳是運(yùn)放1的同相輸入端；4腳電源；5腳是運(yùn)放2的同相輸入端；6腳是運(yùn)放2的反相輸入端；7腳是運(yùn)放2的輸出端；8腳是運(yùn)放3的輸出端；9腳是運(yùn)放3的反相輸入端；10腳是運(yùn)放3的同相輸入端；11腳地；12腳是運(yùn)放4的同相輸入端；13腳是運(yùn)放4的反相輸入端；14腳是運(yùn)放4的輸出端。
放大電路IC2由LM324的1、2、3引腳構(gòu)成。信號(hào)從同相輸入端3腳輸入，放大電路IC2對(duì)線圈T輸出的弱信號(hào)進(jìn)行放大，以滿(mǎn)足后續(xù)處理的要求。
比較電路IC1由LM324的5、6、7引腳構(gòu)成。信號(hào)從反相輸入端6腳輸入，同相輸入端5腳連接電位器R4，通過(guò)調(diào)節(jié)電位器R4可改變同相輸入端5腳的電位，也就改變了比較器的比較電壓和門(mén)坎電壓，7腳輸出的信號(hào)送至微處理器IC4的13腳，微處理器IC4以中斷方式采集和存儲(chǔ)磁定位信號(hào)。
微處理器IC4可以采用89C51型號(hào)的集成電路89C51是一種與MCS-51系列單片機(jī)完全兼容的8K電可擦除E2PROM的微處理器。
存儲(chǔ)器IC3可以采用24LC256型號(hào)的集成電路芯片，24LC256是一種遵循I2C總線模式的電可擦除32K×8PROM存儲(chǔ)器。
本實(shí)用新型的存儲(chǔ)式測(cè)井磁定位校深儀適用于含磁定位檢測(cè)的各種存儲(chǔ)式測(cè)井儀，如存儲(chǔ)式伽瑪磁定位測(cè)井儀；存儲(chǔ)式井溫磁定位測(cè)井儀等。
檢測(cè)過(guò)程如下測(cè)井時(shí)，首先在地面對(duì)存儲(chǔ)式測(cè)井磁定位校深儀進(jìn)行設(shè)置，然后利用非電纜如鋼絲(繩)吊掛下井，此時(shí)，微處理器IC4處于延時(shí)狀態(tài)，待延時(shí)結(jié)束，微處理器IC4進(jìn)入采樣工作狀態(tài)，對(duì)測(cè)試信號(hào)(如伽瑪、井溫等)進(jìn)行采集并通過(guò)微處理器IC4的I/O口7、8腳與存儲(chǔ)器IC4進(jìn)行串行通訊，把采樣數(shù)據(jù)存入存儲(chǔ)器IC3，與此同時(shí)，井下的管柱(如油管或套管)接箍或工具(如分隔器或配水器等)，在磁定位檢測(cè)線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，以感應(yīng)電流的形式輸出，經(jīng)濾波電路濾波，放大電路放大和比較電路處理，進(jìn)入微處理器IC4的INT1輸入端。由于磁定位信號(hào)的產(chǎn)生具有一定的隨機(jī)性，故對(duì)磁定位信號(hào)的采集使用中斷技術(shù)來(lái)監(jiān)測(cè)，從而做到對(duì)磁定位隨機(jī)信號(hào)的實(shí)時(shí)采集。在微處理器IC4的中斷服務(wù)程序中，對(duì)磁定位信號(hào)進(jìn)行采集，并通過(guò)微處理器IC4的I/O口線(P16、P17)以串行方式把磁定位采樣值存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器IC3中。
測(cè)井完成，將井下儀從井中取出與地面儀聯(lián)機(jī)，微處理器IC4通過(guò)串行口10腳(RXD)和11腳(TXD)把采集的井下數(shù)據(jù)(含磁定位數(shù)據(jù))傳遞給地面儀保存。首先利用地面儀輸出一條自由深度比例的測(cè)井曲線(如伽瑪—磁定位曲線、或井溫—磁定位曲線、或伽瑪、井溫—磁定位曲線等)，然后依據(jù)管柱或井下工具的深度數(shù)據(jù)，在輸出的曲線上標(biāo)出相應(yīng)的磁定位深度，并把深度數(shù)據(jù)鍵入地面儀，經(jīng)地面儀運(yùn)算后，把曲線按照一定比例(如1∶200)重新輸出，此時(shí)的測(cè)井曲線(如伽瑪或井溫等)的深度，就可通過(guò)磁定位曲線準(zhǔn)確的比例(如1∶200)而獲得準(zhǔn)確的深度值(如比例1∶200)。這樣，就實(shí)現(xiàn)了存儲(chǔ)式測(cè)井磁定位校深的目的。
權(quán)利要求1.一種存儲(chǔ)式測(cè)井磁定位校深儀，其特征在于它由磁定位傳感器、濾波電路、比較電路、放大電路、微處理器和存儲(chǔ)器組成；磁定位傳感器由兩塊圓柱形永久磁鋼和線圈組成，線圈纏繞在線圈架上，所述兩塊磁鋼分別放置在線圈架的兩側(cè)，該兩塊永久磁鋼的磁極對(duì)正，且該兩塊永久磁鋼相鄰磁極的極性相同；濾波電路由電阻(R7)、電容(C1)和(C2)組成，電容(C1)的一端接地電位，電容(C1)的另一端串聯(lián)電阻(R7)、電容(C2)后接地電位；所述磁定位傳感器中的線圈(T)的一端接地電位，另一端與電容(C1)和電阻(R7)之間的接點(diǎn)連接；放大電路由運(yùn)算放大器(IC2)、電阻(R5)、電阻(R6)構(gòu)成，運(yùn)算放大器(IC2)的反相輸入端經(jīng)過(guò)電阻(R5)接地電位，運(yùn)算放大器(IC2)的同相輸入端與電容(C2)和電阻(R7)之間的接點(diǎn)連接；比較電路由運(yùn)算放大器(IC1)、電阻(R2)、電阻(R3)和電位器(R4)構(gòu)成；電阻(R2)的一端連接電源(VCC)，電阻(R2)的另一端串聯(lián)電位器(R4)、電阻(R3)后接地電位；運(yùn)算放大器(IC1)的同相輸入端與電位器(R4)的調(diào)節(jié)端連接，運(yùn)算放大器(IC1)的反相輸入端連接運(yùn)算放大器的(IC2)的輸出端；運(yùn)算放大器(IC1)的輸出端與微處理器(IC4)的中斷請(qǐng)求端(INT1)連接，微處理器(IC4)的輸入/輸出端(P17)連接存儲(chǔ)器(IC3)的串行輸入/輸出端(SDA)，微處理器(IC4)的輸入/輸出端(P16)連接存儲(chǔ)器(IC3)的串行時(shí)鐘端(SCL)。
專(zhuān)利摘要一種存儲(chǔ)式測(cè)井磁定位校深儀，其磁定位傳感器由兩塊圓柱形永久磁鋼和線圈組成，線圈纏繞在線圈架上，兩塊磁鋼分別放置在線圈架的兩側(cè)，且同極性的磁極相對(duì)；線圈經(jīng)過(guò)濾波電路與放大電路連接，放大電路的輸出端與比較電路的輸入端連接，比較電路的輸出端與微處理器的中斷請(qǐng)求端連接，微處理器輸入/輸出端與存儲(chǔ)器連接，本實(shí)用新型實(shí)時(shí)采集油管接箍、或套管接箍、分隔器、配水器等井深參照物所產(chǎn)生的信號(hào)數(shù)據(jù)并直接存儲(chǔ)，完成測(cè)試后從井下取出與地面儀對(duì)接回放，輸出深度曲線，從而解決存儲(chǔ)式測(cè)井的深度坐標(biāo)問(wèn)題，讓各種含磁定位檢測(cè)的井下儀所測(cè)量的信號(hào)數(shù)據(jù)與井深坐標(biāo)相關(guān)聯(lián)；為存儲(chǔ)式測(cè)井資料的定量解釋提供根本依據(jù)。
文檔編號(hào)E21B47/04GK2775301SQ20052000519
公開(kāi)日2006年4月26日 申請(qǐng)日期2005年3月3日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月3日
發(fā)明者孟慶翠, 孫建民 申請(qǐng)人:鄭蓮榮, 孟慶翠