專利名稱：可掛接地面測(cè)井系統(tǒng)的光纖陀螺井斜方位測(cè)井儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
可掛接地面測(cè)井系統(tǒng)的光纖陀螺井斜方位測(cè)井儀技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實(shí)用新型涉及油氣井測(cè)井設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，確切地說(shuō)涉及一種井斜方位測(cè)井儀。
技術(shù)背景[0002]ECLIPS5700地面系統(tǒng)是測(cè)井領(lǐng)域廣泛使用的測(cè)井系統(tǒng)之一，國(guó)內(nèi)現(xiàn)有的與其配套的井斜方位測(cè)井儀采用磁通門與重力加速度計(jì)作為測(cè)斜傳感器。[0003]如公開號(hào)CN201763321U，
公開日為2011.03. 16的中國(guó)專利文獻(xiàn)所公開的一種井斜方位測(cè)井儀，該測(cè)井儀包括殼體及設(shè)置在殼體內(nèi)的以下部件金屬絕熱瓶；重力加速度計(jì)；磁通門；連接重力加速度計(jì)和磁通門的采集處理模塊，用于接收并處理重力加速度計(jì)和磁通門輸出信號(hào)得到井斜方位數(shù)據(jù)；連接采集處理模塊的通訊模塊，用于接收地面指令并發(fā)送給采集處理模塊以及將采集處理模塊的井斜方位數(shù)據(jù)發(fā)送給地面系統(tǒng)；所述重力加速度計(jì)、磁通門、通訊模塊、采集處理模塊置于金屬絕熱瓶?jī)?nèi)，其中通訊模塊、采集處理模塊由集成電路模塊構(gòu)成。另外，重力加速度計(jì)、磁通門、通訊模塊、采集處理模塊集成在一塊集成電路板上，該電路板的供電電源為+5伏直流電。采用這樣的結(jié)構(gòu)，可以減少功耗，提高井斜方位測(cè)井儀的耐高溫性、可靠性和精確性。[0004]如上述專利文獻(xiàn)所公開的井斜方位測(cè)井儀，其采用磁通門與重力加速度計(jì)作為測(cè)斜傳感器，此類傳感器易受鐵器磁類物質(zhì)影響，在套管井中不能實(shí)現(xiàn)對(duì)方位的測(cè)量，不能與交叉偶極子聲波測(cè)井儀組合實(shí)現(xiàn)套后地層評(píng)價(jià)。[0005]要在套管井中測(cè)量方位，需要一種不受鐵器磁類物質(zhì)影響、能夠測(cè)量方位的傳感器，而光纖陀螺傳感器正是這樣一種器件，利用此種傳感器能夠在套管井中實(shí)現(xiàn)對(duì)井斜和方位的測(cè)量，但是目前，國(guó)內(nèi)還沒有能夠與ECLIPS5700地面系統(tǒng)掛接的光纖陀螺測(cè)井儀。實(shí)用新型內(nèi)容[0006]為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提出了一種可掛接地面測(cè)井系統(tǒng)的光纖陀螺井斜方位測(cè)井儀，本實(shí)用新型所采用的傳感器不易收到鐵器磁類物質(zhì)的影響，在套管井種能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)方位的測(cè)量，能夠使某些特殊測(cè)井項(xiàng)目(比如交叉偶極子聲波)進(jìn)行套后地層評(píng)價(jià)。[0007]本實(shí)用新型是采用下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的[0008]一種可掛接地面測(cè)井系統(tǒng)的光纖陀螺井斜方位測(cè)井儀，其特征在于包括負(fù)責(zé)測(cè)量井眼的井斜和方位的光纖陀螺傳感器；與光纖陀螺傳感器連接并負(fù)責(zé)對(duì)光纖陀螺傳感器的輸出信號(hào)進(jìn)行放大、濾波、采樣以及模數(shù)轉(zhuǎn)換和數(shù)據(jù)計(jì)算的光纖板；與光纖板連接并負(fù)責(zé)將光纖陀螺傳感器輸出的井斜、方位參數(shù)轉(zhuǎn)換成為ECLIPS5700系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)格式的反演板；分別于所述光纖陀螺傳感器、光纖板和反演板連接并負(fù)責(zé)整個(gè)儀器的控制和數(shù)據(jù)處理工作的CPU板；以及為整個(gè)儀器提供電源的電源電路板。[0009]所述儀器上設(shè)置有與地面系統(tǒng)通信和數(shù)據(jù)傳輸?shù)纳?2芯接頭。[0010]所述儀器上設(shè)置有負(fù)責(zé)儀器內(nèi)部信號(hào)連接的26芯方接頭。3[0011]所述儀器上設(shè)置有負(fù)責(zé)儀器同其它掛接儀器的數(shù)據(jù)傳輸?shù)南?2芯接頭。[0012]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型所達(dá)到的技術(shù)效果為[0013]采用本實(shí)用新型的技術(shù)方案，本實(shí)用新型能掛接在目前國(guó)內(nèi)測(cè)井現(xiàn)場(chǎng)大量使用的 ECLIPS5700地面系統(tǒng)上，能夠組合在標(biāo)準(zhǔn)的WTS儀器串中，增強(qiáng)ECLIPS5700系統(tǒng)套后地層評(píng)價(jià)能力，本實(shí)用新型所采用的光纖陀螺傳感器不易收到鐵器磁類物質(zhì)的影響，在套管井種能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)方位的測(cè)量，能夠使某些特殊測(cè)井項(xiàng)目(比如交叉偶極子聲波)進(jìn)行套后地層評(píng)價(jià)。


[0014]下面將結(jié)合說(shuō)明書附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明，其中[0015]圖I為本實(shí)用新型的總裝結(jié)構(gòu)示意圖[0016]圖中標(biāo)記[0017]I為電源變壓器，2為電源電路板，3為光纖陀螺傳感器，4為光纖處理板，5反演板，6為CPU板，7為9芯接插件，8為保溫瓶，9為上32芯接頭，10為26芯方接頭，11為下 32芯接頭。
具體實(shí)施方式
[0018]參照說(shuō)明書附圖1，本實(shí)用新型的最佳實(shí)施方式為，一是以DSP為核心芯片，完成復(fù)雜、大量的數(shù)據(jù)反演計(jì)算；二是采用混合邏輯信號(hào)控制平臺(tái)，設(shè)計(jì)集成度高、能夠與 ECLIPS5700地面系統(tǒng)完全兼容的、能夠在套管井中測(cè)量井斜方位的測(cè)井儀。[0019]DSP芯片，也稱數(shù)字信號(hào)處理器，是一種具有特殊結(jié)構(gòu)的微處理器，可以用來(lái)快速的實(shí)現(xiàn)各種數(shù)字信號(hào)處理算法。在本實(shí)用新型中，光纖處理板(圖I中的4)和反演板(圖I 中的5)就采用了 DSP芯片作為數(shù)據(jù)處理單元，光纖處理板實(shí)現(xiàn)的功能是對(duì)光纖陀螺傳感器(圖I中的3)的輸出信號(hào)進(jìn)行電壓/頻率(V/F)轉(zhuǎn)換并計(jì)算出井斜和方位；反演計(jì)算板實(shí)現(xiàn)的功能是將光纖處理板輸出的井斜和方位信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)反演，輸出加速度分量(AX， AY, AZ)以及磁通門分量(MX，MY, MZ)，然后由混合邏輯信號(hào)控制平臺(tái)構(gòu)成的CPU板(圖I中的6)對(duì)其進(jìn)行處理，并轉(zhuǎn)換成為ECLIPS5700地面系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)WTS方式2的數(shù)據(jù)格式，然后通過(guò)26芯方接頭(圖I中的10)將其傳送到上32芯接頭(圖I中的9)，最后通過(guò)遙傳短節(jié)以及電纜傳送到地面系統(tǒng)，由地面系統(tǒng)實(shí)時(shí)顯示井斜和方位，以此來(lái)實(shí)現(xiàn)與地面系統(tǒng)的掛接。[0020]整支儀器用到了三組+5V，一組-5，兩組+12V和一組-12的直流電源，由 ECLIPS5700地面測(cè)井系統(tǒng)通過(guò)電纜的I和4號(hào)芯提供180V AC，經(jīng)過(guò)電源變壓器(圖I中的 I)降壓、電源電路板(圖I中的2)進(jìn)行AC/DC轉(zhuǎn)換以及穩(wěn)壓后輸出，為光纖陀螺傳感器(圖 I中的3)以及光纖處理板(圖I中的4)、反演板(圖I中的5)、CPU板(圖I中的6)供電， 以保證整支儀器的正常工作。[0021]光纖陀螺傳感器、光纖處理板、反演板、CPU板均放在保溫瓶?jī)?nèi)(圖I中的8)，光纖陀螺傳感器(圖I中的3)負(fù)責(zé)測(cè)量井眼的井斜和方位，由光纖處理板(圖I中的4)負(fù)責(zé)對(duì)光纖陀螺傳感器的輸出信號(hào)進(jìn)行放大、濾波、采樣以及模數(shù)轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)計(jì)算等，經(jīng)過(guò)處理的信號(hào)送到反演板(圖I中的5)進(jìn)行數(shù)據(jù)反演，輸出加速度分量(AX，AY，AZ)以及磁通門分量 (MX, MY, MZ)，然后由混合邏輯處理平臺(tái)構(gòu)成的CPU板(圖I中的6)對(duì)其進(jìn)行處理，并轉(zhuǎn)換成為ECLIPS5700地面系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)WTS方式2的數(shù)據(jù)格式，然后通過(guò)26芯方接頭(圖I中的 10)將其傳送到上32芯接頭(圖I中的9)，最后通過(guò)遙傳短節(jié)以及電纜傳送到地面系統(tǒng)，由地面系統(tǒng)實(shí)時(shí)顯示井斜和方位。[0022]儀器的主要技術(shù)指標(biāo)如下[0023]最大耐溫.................................175。。/4小時(shí)[0024]最大耐壓.................................140MPa[0025]最大傳輸率....................[0026]儀器直徑.......................[0027]井斜(DEV)測(cè)量范圍...............O。 180?！?. 3。[0028]方位(DAZ)測(cè)量范圍...............O。 360?！?0。(2° 彡 DEV < 5。)[0029]O。 360?！?。(5° ( DEV < 10° )[0030]O。 360?！?。(DEV 彡 10° )。
權(quán)利要求1.一種可掛接地面測(cè)井系統(tǒng)的光纖陀螺井斜方位測(cè)井儀，其特征在于包括負(fù)責(zé)測(cè)量井眼的井斜和方位的光纖陀螺傳感器；與光纖陀螺傳感器連接并負(fù)責(zé)對(duì)光纖陀螺傳感器的輸出信號(hào)進(jìn)行放大、濾波、采樣以及模數(shù)轉(zhuǎn)換和數(shù)據(jù)計(jì)算的光纖板；與光纖板連接并負(fù)責(zé)將光纖陀螺傳感器輸出的井斜、方位參數(shù)轉(zhuǎn)換成為ECLIPS5700系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)格式的反演板；分別于所述光纖陀螺傳感器、光纖板和反演板連接并負(fù)責(zé)整個(gè)儀器的控制和數(shù)據(jù)處理工作的CPU板；以及為整個(gè)儀器提供電源的電源電路板。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的可掛接地面測(cè)井系統(tǒng)的光纖陀螺井斜方位測(cè)井儀，其特征在于所述儀器上設(shè)置有與地面系統(tǒng)通信和數(shù)據(jù)傳輸?shù)纳?2芯接頭。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的可掛接地面測(cè)井系統(tǒng)的光纖陀螺井斜方位測(cè)井儀，其特征在于所述儀器上設(shè)置有負(fù)責(zé)儀器內(nèi)部信號(hào)連接的26芯方接頭。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的可掛接地面測(cè)井系統(tǒng)的光纖陀螺井斜方位測(cè)井儀，其特征在于所述儀器上設(shè)置有負(fù)責(zé)儀器同其它掛接儀器的數(shù)據(jù)傳輸?shù)南?2芯接頭。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種可掛接地面測(cè)井系統(tǒng)的光纖陀螺井斜方位測(cè)井儀，包括負(fù)責(zé)測(cè)量井眼的井斜和方位的光纖陀螺傳感器；與光纖陀螺傳感器連接并負(fù)責(zé)對(duì)光纖陀螺傳感器的輸出信號(hào)進(jìn)行放大、濾波、采樣以及模數(shù)轉(zhuǎn)換和數(shù)據(jù)計(jì)算的光纖板；與光纖板連接并負(fù)責(zé)將光纖陀螺傳感器輸出的井斜、方位參數(shù)轉(zhuǎn)換成為ECLIPS5700系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)格式的反演板；分別于所述光纖陀螺傳感器、光纖板和反演板連接并負(fù)責(zé)整個(gè)儀器的控制和數(shù)據(jù)處理工作的CPU板；以及為整個(gè)儀器提供電源的電源電路板。本實(shí)用新型所采用的傳感器不易收到鐵器磁類物質(zhì)的影響，在套管井種能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)方位的測(cè)量，能夠使某些特殊測(cè)井項(xiàng)目進(jìn)行套后地層評(píng)價(jià)。
文檔編號(hào)E21B47/13GK202300372SQ20112041914
公開日2012年7月4日 申請(qǐng)日期2011年10月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月28日
發(fā)明者劉赟, 葉頂勝, 張勇, 王曉娟, 鄒岳元 申請(qǐng)人:中國(guó)石油集團(tuán)川慶鉆探工程有限公司