專利名稱：：長(zhǎng)距離單芯測(cè)井總線控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種用于石油測(cè)井高、低壓直流設(shè)備組合的供電控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
：目前，油田測(cè)井大多采用組合測(cè)井方式，對(duì)于單芯直流供電測(cè)井系統(tǒng)，多儀器組合測(cè)井一般釆取同時(shí)給所有儀器供電的工作方式。此種供電方式對(duì)于各儀器工作電壓相近時(shí)非常適用，但當(dāng)在水平井測(cè)井所采用各儀器工作電壓相差較大時(shí)，則無法實(shí)現(xiàn)多種工作電壓不同的測(cè)井儀器組合。無法實(shí)現(xiàn)多儀器組合時(shí)，通常采取部分儀器供電工作、另一部分儀器主電路供電斷開休眠的輪流工作方式。目前，由于用于此種輪流工作方式的控制電路已經(jīng)老化、落后，因而其集中度不高，故障率較高，影響測(cè)井作業(yè)的正常進(jìn)行。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明目的在于提供一種采用先進(jìn)電路、電路控制模式簡(jiǎn)單、可以實(shí)現(xiàn)高電壓直流設(shè)備與低電壓直流設(shè)備組合使用并能通過供電選擇目標(biāo)設(shè)備工作而其他設(shè)備主電路與總線斷開休眠的長(zhǎng)距離單芯測(cè)井總線控制系統(tǒng)。本發(fā)明技術(shù)方案如下此種測(cè)井總線控制系統(tǒng)由地面部分、單芯電纜和井下部分組成，其中，地面部分包括計(jì)算機(jī)和地面控制箱，井下部分由模式開關(guān)、繼電器、低壓電源、通訊單元、繼電器控制單元、CPU單元和總線控制單元構(gòu)成，地面部分與井下部分之間由單芯電纜相連接。地面部分計(jì)算機(jī)通過導(dǎo)線與地面控制箱相連接；井下部分通訊單元、CPU單元、總線控制單元、低壓控制電源通過導(dǎo)線相串聯(lián)，并與繼電器控制單元相并聯(lián)，并聯(lián)兩部分分別與兩繼電器相連接，兩繼電器分別與模式開關(guān)Ki、K2相連接；地面控制箱通過單芯電纜與開關(guān)Kt相連接，開關(guān)K2通過導(dǎo)線與測(cè)井儀器相連接為各儀器供電。該系統(tǒng)控制電路包括模式控制模塊、標(biāo)準(zhǔn)模式供電控制模塊、繼電器模式繼電器控制模塊和繼電器模式喚醒電壓范圍控制部分。該系統(tǒng)可采用繼電器模式和標(biāo)準(zhǔn)模式兩種模式工作，儀器下井工作前先設(shè)定好工作模式，如工作于繼電器模式還需設(shè)定喚醒供電電壓范圍和供電保持時(shí)間?，F(xiàn)將兩種工作模式、工作過程分述如下繼電器模式將模式開關(guān)Kl、K2置于REL位，則電路工作于繼電器模式。供電開始，RL1斷開，本設(shè)備主電路不供電，故不工作，低壓電源也不工作。調(diào)整地面控制箱通過單芯電纜向井下部分繼電器控制電路供電。供電電壓若在電路設(shè)定的電壓范圍內(nèi)保持一定的時(shí)間(大于設(shè)定時(shí)間)，則繼電器控制電路將RL1吸合，主電路開始供電，低壓電源也就開始工作，本設(shè)備實(shí)現(xiàn)喚醒，低壓電源使RL2斷開，地面電源無法向下一設(shè)備供電；供電電壓若快速高過電路設(shè)定的電壓范圍，即在此范圍保持的時(shí)間小于設(shè)定時(shí)間，則繼電器控制電路不能將RL1吸合，主電路無供電，故本設(shè)備處于修眠狀態(tài)。低壓電源也不工作，RL2常閉，地面電源向下一設(shè)備供電。標(biāo)準(zhǔn)模式將模式開關(guān)K1、K2置于STD位，則電路工作于標(biāo)準(zhǔn)模式，此模式下本設(shè)備所有電路始終處于供電工作狀態(tài)下。供電開始時(shí)，設(shè)備開始工作，總線控制單元將往下供電的總線電子開關(guān)斷開，不斷接收地面計(jì)算機(jī)指令。若沒收到向下一設(shè)備供電的指令，則本設(shè)備處于喚醒狀態(tài)，正常工作；若收到向下一設(shè)備供電的指令則將總線電子開關(guān)打開，向下-一設(shè)備供電，同時(shí)本設(shè)備將通訊單元禁止，不再接收任何指令，處于休眠狀態(tài)，直到重新供電才能喚醒。本發(fā)明采用單芯電纜實(shí)現(xiàn)測(cè)井設(shè)備遠(yuǎn)距離供電和通訊，通過地面供電電壓范圍、時(shí)間控制和井下模式控制電路的配合對(duì)單芯并接的多設(shè)備中的某一指定設(shè)備實(shí)現(xiàn)供電喚醒，從而實(shí)現(xiàn)高、低壓直流電設(shè)備的同時(shí)組合分時(shí)使用，可以滿足水平井等工作電壓相差較大情況下多儀器組合測(cè)井的實(shí)際需要。圖1為本發(fā)明的總體結(jié)構(gòu)框圖。圖2為用于水平井套管井牽引器的該系統(tǒng)供電控制電路圖。具體實(shí)施例方式本發(fā)明由以下實(shí)施例給出，下面結(jié)合附圖予以說明。如圖1所示，本發(fā)明由計(jì)算機(jī)l、地面控制箱2、單芯電纜3、模式開關(guān)4(K》、9(K2)、繼電器5、12、通訊單元6、CPU單元7、總線控制單元8、低壓電源IO、繼電器控制單元ll組成，其連接關(guān)系如下地面部分計(jì)算機(jī)l通過導(dǎo)線與地面控制箱2相連接；井下部分通訊單元6、CPU單元7、總線控制單元8、低壓控制電源10通過導(dǎo)線相串聯(lián)，并與繼電器控制單元11相并聯(lián)，并聯(lián)兩部分分別與繼電器5、12相連接，繼電器5、12分別與模式開關(guān)4(Kk)和模式開關(guān)9(K2)相連接；地面控制箱2通過單芯電纜3與開關(guān)4(K,)相連接，開關(guān)9(K2)通過導(dǎo)線與測(cè)井儀器相連接為各儀器供電。如圖2所示，該系統(tǒng)用于水平井套管井牽引器供電控制的電路包括模式控制模塊、標(biāo)準(zhǔn)模式供電控制模塊、繼電器模式繼電器控制模塊和繼電器模式喚醒電壓范圍控制部分。圖中，K-開關(guān)，RL-繼電器，D-二級(jí)管，Q-三級(jí)管，T-變壓器，U-集中塊，R-電阻，LINE-單芯電纜，PL-其它儀器，GND-地線。其中，模式控制模塊中模式控制采用跳線進(jìn)行設(shè)置，模式控制開關(guān)LK7、LK6、LK4置于REL位，電路工作在繼電器模式，LK7、LK6、LK4置于STD位時(shí)，電路工作在標(biāo)準(zhǔn)模式，PL端為其他儀器供電輸出端。當(dāng)工作在繼電器模式時(shí)，喚醒電壓控制由LK2、LK3跳線進(jìn)行設(shè)置，組合方式見下表:<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>當(dāng)組合儀器工作電壓低于30V時(shí)，必須將LK3置于ON，LK2置于HIGH。標(biāo)準(zhǔn)模式供電控制模塊標(biāo)準(zhǔn)模式供電控制部分為圖2中虛線框中電路，其中集成塊Ul構(gòu)成方波發(fā)生電路，主控模塊控制方波輸出，高電平允許方波輸出，低電平禁止方波輸出。輸出方波經(jīng)三級(jí)管Q1電流放大后驅(qū)動(dòng)脈沖變壓器Tl,經(jīng)Tl隔離驅(qū)動(dòng)MOSFET給外部PL端供電。水平井套管井測(cè)井牽引器供電控制工作過程如下1、標(biāo)準(zhǔn)模式供電過程當(dāng)各開關(guān)設(shè)置在標(biāo)準(zhǔn)模式即K1、K2分別置于STD位時(shí)，供電從單芯電纜LINE端加入，由于LK4置于STD檔，此時(shí)各繼電器RL控制線圈無電流，因此繼電器不工作。LK7置于STD檔，LINE通過CH端給低壓電源供電，牽引器供電工作，通訊模塊正常工作，主控電路復(fù)位，方波振蕩電路無輸出，Q4被截止，PL端無供電輸出。若需給其他儀器供電，則通過地面計(jì)算機(jī)給牽引器發(fā)控制指令，由主控模塊導(dǎo)通Q4，同時(shí)關(guān)斷通訊模塊，牽引器修眠。2、繼電器模式供電過程2.1喚醒牽引器當(dāng)開關(guān)K1、K4置于虹L位時(shí)，供電從LINE端加入，假定LK2置于HIGH位，LK3置于OFF位，LK1置于ON位，先供電至30V50V，此時(shí)Q2截止，C5開始充電，C5電壓不斷上升，大約7秒鐘后，Q7導(dǎo)通，從而使Q3、Q8也導(dǎo)通，Q8通過D10給繼電器RL1控制線圈供電，RL1觸點(diǎn)吸合，LINE通過CH端給低壓電源供電，低壓電源開始工作，牽引器被喚醒，RL2、RL3控制線圈開始供電，RL2、RL3觸點(diǎn)斷開，PL端無輸出。牽引器被喚醒后，繼續(xù)升高供電電壓大于50V，此時(shí)Q2導(dǎo)通，C4上電位被拉低，Q3、Q7、Q8截止，D10無輸出，此時(shí)RL1控制線圈由低壓電源供電，牽引器進(jìn)入正常工作狀態(tài)。2.2、給組合儀器供電同時(shí)牽引器休眠供電從LINE端加入，假定LK2置于HIGH位，LK3置于OFF位，LK1置于ON位，快速供電至50V以上，Q2導(dǎo)通，C5充電電壓還沒到使Q7導(dǎo)通即通過D12被拉低，因此Q3、Q7、Q8截止，繼電器RL1控制線圈沒有供電，低壓電源也就不工作，牽引器休眠，LINE供電通過繼電器RL2、RL3加至PL端。權(quán)利要求1、一種長(zhǎng)距離單芯測(cè)井總線控制系統(tǒng)，由計(jì)算機(jī)(1)、地面控制箱(2)、單芯電纜(3)、模式開關(guān)(4)、(9)、繼電器(5)、(12)、通訊單元(6)、CPU單元(7)、總線控制單元(8)、低壓電源(10)、繼電器控制單元(11)組成，其特征在于地面部分計(jì)算機(jī)(1)通過導(dǎo)線與地面控制箱(2)相連接；井下部分通訊單元(6)、CPU單元(7)、總線控制單元(8)、低壓控制電源(10)通過導(dǎo)線相串聯(lián)，并與繼電器控制單元(11)相并聯(lián)，并聯(lián)兩部分分別與繼電器(5)、(12)相連接，繼電器(5)、(12)分別與模式開關(guān)(4)和模式開關(guān)(9)相連接；地面控制箱(2)通過單芯電纜(3)與開關(guān)(4)相連接，開關(guān)(9)通過導(dǎo)線與測(cè)井儀器相連接為各儀器供電；其供電控制電路包括模式控制模塊、標(biāo)準(zhǔn)模式供電控制模塊、繼電器模式繼電器控制模塊和繼電器模式喚醒電壓范圍控制部分。全文摘要本發(fā)明涉及一種用于石油測(cè)井長(zhǎng)距離單芯測(cè)井總線控制系統(tǒng)，由計(jì)算機(jī)1、地面控制箱2、單芯電纜3、模式開關(guān)4、9、繼電器5、12、通訊單元6、CPU單元7、總線控制單元8、低壓電源10、繼電器控制單元11組成，地面部分計(jì)算機(jī)1通過導(dǎo)線與地面控制箱2相連接；井下部分通訊單元6、CPU單元7、總線控制單元8、低壓控制電源10通過導(dǎo)線相串聯(lián)，并與繼電器控制單元11相并聯(lián)，并聯(lián)兩部分分別與繼電器5、12相連接，繼電器5、12分別與模式開關(guān)4和模式開關(guān)9相連接；地面控制箱2通過單芯電纜3與開關(guān)4相連接，開關(guān)9通過導(dǎo)線與測(cè)井儀器相連接為各儀器供電。該控制系統(tǒng)采用單芯電纜實(shí)現(xiàn)測(cè)井設(shè)備遠(yuǎn)距離供電和通訊，可以滿足水平井等工作電壓相差較大情況下多儀器組合測(cè)井的實(shí)際需要。文檔編號(hào)E21B47/00GK101201002SQ20061016520公開日2008年6月18日申請(qǐng)日期2006年12月14日優(yōu)先權(quán)日2006年12月14日發(fā)明者濤孫,朱世和,湯劍敏,田寶巖,金為武申請(qǐng)人:中國(guó)石油天然氣集團(tuán)公司;遼河石油勘探局