井壁取芯器控制裝置制造方法
【專利摘要】井壁取芯器控制裝置，涉及取芯器控制裝置，本發(fā)明為了解決現(xiàn)有取芯器控制裝置體積龐大、難移動(dòng)，并存在受傳輸電纜隨著長度的增加而電阻增大引起的控制失敗的問題，本發(fā)明包括取芯器點(diǎn)火線圈和點(diǎn)火變壓器，它還包括點(diǎn)火電路、換檔電路和測(cè)量電路，交流電源的輸出同時(shí)與點(diǎn)火電路的電源的輸入端和換檔電路的電源的輸入端連通，點(diǎn)火電路的點(diǎn)火控制信號(hào)的輸出端通過傳輸電纜與井壁取芯器點(diǎn)火變壓器的原邊的一端連通，井壁取芯器點(diǎn)火變壓器的原邊的另一端與電路地連通，換檔電路的兩個(gè)輸出端通過傳輸電纜分別對(duì)應(yīng)與井壁取芯器點(diǎn)火線圈的兩端連通，測(cè)量電路的檢測(cè)信號(hào)的輸入端與井壁取芯器點(diǎn)火變壓器的原邊的一端連通。本發(fā)明適用于井壁取芯器控制裝置。
【專利說明】井壁取芯器控制裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及取芯器控制裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]井下各層位的巖芯，是地層地質(zhì)的第一性資料。將井下各層位的巖芯標(biāo)本取到地面上來的井壁取芯工作，是一項(xiàng)十分重要的工作。只要取得了各層位巖芯，就獲得了地下最完整、最準(zhǔn)確的地質(zhì)資料，對(duì)采油而言就是獲得了井下油氣層地質(zhì)構(gòu)造。從而掌握油氣層的位置、深度、厚度、巖層性質(zhì)。用可靠的科學(xué)數(shù)據(jù)，來保證生產(chǎn)油井有較大的生產(chǎn)能力，使油井高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)。井下各層位巖芯地質(zhì)資料樣品的取樣工作，是用井壁取芯器來完成的，井壁取芯器就是取得井下油氣層地質(zhì)巖芯的專用取芯工具。
[0003]井壁取芯器分為電機(jī)式、電磁式兩種。井壁取芯器由主體(取芯槍槍體)、控制儀和選發(fā)器組成。選發(fā)器安裝在主槍體上是井下取芯部分，控制儀是地面操縱控制部分。井壁取芯器在取芯時(shí)工作步驟是:首先經(jīng)過必要的科學(xué)探測(cè)，確定需要的不同取芯深度，然后用電纜絞車把取芯器主槍體送入鉆井深處預(yù)取芯層，在地面操縱控制儀，通過電纜將控制儀發(fā)出的控制信號(hào)傳至井下選發(fā)電路。選發(fā)電路控制選發(fā)器，按控制信號(hào)的控制要求，驅(qū)動(dòng)選發(fā)針依次接通選發(fā)盤37對(duì)觸點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)取芯器選發(fā)找零、換檔、藥包測(cè)試、點(diǎn)火等功能。取芯器主槍體有36個(gè)選發(fā)彈倉孔，隨著設(shè)計(jì)的井下不同取芯深度變化，按36選發(fā)彈倉孔的排列順序進(jìn)行換檔、點(diǎn)火，引爆藥室中的藥盒由爆炸產(chǎn)生的推力將巖芯筒射入井壁中。然后啟動(dòng)電纜絞車提升取芯器主槍體，此時(shí)的巖芯筒靠與槍體聯(lián)接的鋼絲拉索從井壁中被取出，隨著主槍體的提升到另外預(yù)定的深度繼續(xù)進(jìn)行取芯操作。直至完成全部的取芯工作后，從井中提出取芯器主槍體，將攜帶著不同深度的油氣層地質(zhì)巖芯的巖芯筒帶回地面。從取芯器取芯工作過程可以看出，取芯工作在遠(yuǎn)離地面幾千米的井下進(jìn)行，地面上對(duì)井下取芯情況是看不見摸不著，全靠取芯器控制儀控制的準(zhǔn)確性和可靠性來完成。所以要求井壁取芯器控制儀不但要適應(yīng)油田野外作業(yè)環(huán)境，而且有較高的可靠性與抗干擾性。不管井下的工作環(huán)境怎樣惡劣多變，控制儀要用可靠的控制功能和較強(qiáng)的控制能力，準(zhǔn)確的控制取芯操作，保證取芯工作順利的完成。
[0004]目前，地面控制儀體積龐大，不方便移動(dòng)，且受傳輸電纜隨著長度的增加而電阻增大的影響，控制信號(hào)在傳輸電纜上產(chǎn)生壓降；當(dāng)線路電阻達(dá)到一定程度，線路壓降損失過大而控制信號(hào)不能進(jìn)行傳輸，導(dǎo)致控制失敗。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有取芯器控制儀體積龐大、難移動(dòng)，并存在受傳輸電纜隨著長度的增加而電阻增大引起的控制失敗的問題，提供一種井壁取芯器控制裝置。
[0006]井壁取芯器控制裝置，它包括井壁取芯器點(diǎn)火線圈和井壁取芯器點(diǎn)火變壓器，井壁取芯器點(diǎn)火線圈和井壁取芯器點(diǎn)火變壓器均置于井壁取芯器上，它還包括點(diǎn)火電路、換檔電路和測(cè)量電路，交流電源的輸出端同時(shí)與點(diǎn)火電路的電源的輸入端和換檔電路的電源的輸入端連通，點(diǎn)火電路的點(diǎn)火控制信號(hào)的輸出端通過傳輸電纜與井壁取芯器點(diǎn)火變壓器的原邊的一端連通，井壁取芯器點(diǎn)火變壓器的原邊的另一端與電路地連通，換檔電路的兩個(gè)輸出端通過傳輸電纜分別對(duì)應(yīng)與井壁取芯器點(diǎn)火線圈的兩端連通，測(cè)量電路的檢測(cè)信號(hào)的輸入端與井壁取芯器點(diǎn)火變壓器的原邊的一端連通。
[0007]本發(fā)明通過點(diǎn)火電路和換檔電路實(shí)現(xiàn)了電壓轉(zhuǎn)換功能，使轉(zhuǎn)換后的控制電壓抵消傳輸電纜電阻的壓降后，滿足井壁取芯器控制信號(hào)的工作電壓的要求，從而解決了由于傳輸電纜隨著長度的增加而電阻增大導(dǎo)致控制失敗的問題，保證了井壁取芯器的準(zhǔn)確控制。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小，可用于油田勘探開發(fā)的專業(yè)野外車載設(shè)備使用。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖，圖2為本發(fā)明的電路示意圖，圖3為【具體實(shí)施方式】四的一號(hào)波段開關(guān)和二號(hào)波段開關(guān)同軸同步的結(jié)構(gòu)示意圖，圖4為【具體實(shí)施方式】五中藥包檢測(cè)的電路原理圖，圖5為【具體實(shí)施方式】四中選發(fā)器控制的電路原理圖，圖6為【具體實(shí)施方式】四中換檔裝置的工作示意圖，圖7為【具體實(shí)施方式】四中換檔裝置的工作示意圖，圖8為【具體實(shí)施方式】四中換檔裝置的工作示意圖，圖9為【具體實(shí)施方式】四中換檔裝置的工作示意圖，圖10為【具體實(shí)施方式】六中換擋發(fā)光指示的電路原理圖，圖11為【具體實(shí)施方式】六中點(diǎn)火準(zhǔn)備指示的電路原理圖，圖12為【具體實(shí)施方式】八中基本的R-S觸發(fā)器示意圖，圖13為【具體實(shí)施方式】八中基本的R-S觸發(fā)器示意圖，圖14為【具體實(shí)施方式】八中選發(fā)器信息的顯示電路圖，圖15為【具體實(shí)施方式】八中對(duì)應(yīng)數(shù)碼管控制的真值表。
【具體實(shí)施方式】
[0009]【具體實(shí)施方式】一:結(jié)合圖1說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式所述井壁取芯器控制裝置，它包括井壁取芯器點(diǎn)火線圈和井壁取芯器點(diǎn)火變壓器，井壁取芯器點(diǎn)火線圈和井壁取芯器點(diǎn)火變壓器均置于井壁取芯器上，它還包括點(diǎn)火電路1、換檔電路2和測(cè)量電路3，交流電源的輸出端同時(shí)與點(diǎn)火電路I的電源的輸入端和換檔電路2的電源的輸入端連通，點(diǎn)火電路I的點(diǎn)火控制信號(hào)的輸出端通過傳輸電纜與井壁取芯器點(diǎn)火變壓器的原邊的一端連通，井壁取芯器點(diǎn)火變壓器的原邊的另一端與電路地連通，換檔電路2的兩個(gè)輸出端通過傳輸電纜分別對(duì)應(yīng)與井壁取芯器點(diǎn)火線圈的兩端連通，測(cè)量電路3的檢測(cè)信號(hào)的輸入端與井壁取芯器點(diǎn)火變壓器的原邊的一端連通。
[0010]油井鉆井深度各不相同，鉆井深度是根據(jù)設(shè)計(jì)要求而決定的。油井深度的變化，使傳輸電信號(hào)電纜的長度也隨其變化。也就是說，不同的鉆井深選擇不同長度的電纜。井壁取芯器在取芯操作時(shí)控制方式是:控制裝置在地面操縱取芯器在井下取芯，控制信號(hào)要經(jīng)選取好長度的電纜傳輸?shù)骄?。取芯工作時(shí)傳輸電纜要將換檔信號(hào)、點(diǎn)火信號(hào)傳送到井下，在控制信號(hào)傳輸過程中，由于井深的變化，使傳輸電纜的長度也相應(yīng)變化。當(dāng)傳輸電纜的長度變化過大時(shí)，傳輸電纜自身電阻就會(huì)增大。受傳輸電纜電阻增大的影響，控制信號(hào)在傳輸電纜上產(chǎn)生壓降。當(dāng)線路電阻達(dá)到一定程度，線路壓降損失過大而控制信號(hào)不能進(jìn)行傳輸。如:當(dāng)鉆井深度為3500米；選用傳輸電纜為4500米；導(dǎo)線截面為0.75平方毫米；傳輸換檔電壓為DC90V ;換檔線圈的電阻為90 Ω則:[0011]換檔線圈電流
【權(quán)利要求】
1.井壁取芯器控制裝置，它包括井壁取芯器點(diǎn)火線圈和井壁取芯器點(diǎn)火變壓器，井壁取芯器點(diǎn)火線圈和井壁取芯器點(diǎn)火變壓器均置于井壁取芯器上，其特征在于，它還包括點(diǎn)火電路(I)、換檔電路(2)和測(cè)量電路(3)，交流電源的輸出端同時(shí)與點(diǎn)火電路(I)的電源的輸入端和換檔電路⑵的電源的輸入端連通，點(diǎn)火電路⑴的點(diǎn)火控制信號(hào)的輸出端通過傳輸電纜與井壁取芯器點(diǎn)火變壓器的原邊的一端連通，井壁取芯器點(diǎn)火變壓器的原邊的另一端與電路地連通，換檔電路(2)的兩個(gè)輸出端通過傳輸電纜分別對(duì)應(yīng)與井壁取芯器點(diǎn)火線圈的兩端連通，測(cè)量電路(3)的檢測(cè)信號(hào)的輸入端與井壁取芯器點(diǎn)火變壓器的原邊的一端連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述井壁取芯器控制裝置，其特征在于，換檔電路(2)包括換檔電源變壓器(Tl)、一號(hào)橋式整流電路(VI)、七號(hào)二極管(V7)、電感線圈(L)、一號(hào)波段開關(guān)(SAl-1)和雙刀開關(guān)(KA1),—號(hào)波段開關(guān)(SAl-1)包括五個(gè)輸入端和一個(gè)輸出端,換檔電源變壓器(Tl)的原邊通過一號(hào)熔斷器(FUl)與交流電源的輸出端連通，換檔電源變壓器(Tl)副邊的一個(gè)輸出端通過雙刀開關(guān)(KAl)的一路與一號(hào)橋式整流電路(Vl)的一個(gè)交流輸入端連通，從換檔電源變壓器(Tl)的副邊繞組依次分別抽出五個(gè)抽頭，分別對(duì)應(yīng)與一號(hào)波段開關(guān)(SAl-1)的五個(gè)輸入端連通,一號(hào)波段開關(guān)(SAl-1)的輸出端通過雙刀開關(guān)(KAl)的另一路與一號(hào)橋式整流電路(Vl)的另一個(gè)交流輸入端連通，一號(hào)橋式整流電路(Vl)的一個(gè)直流輸出端同時(shí)與七號(hào)二極管(V7)的陰極、電感線圈(L)的一端連通，電感線圈(L)的另一端與換檔電路(2)的一個(gè)輸出端連通，一號(hào)橋式整流電路(Vl)的另一個(gè)直流輸出端同時(shí)與七號(hào)二極管(V7)的陽極、換檔電路(2)的另一個(gè)輸出端連通。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述井壁取芯器控制裝置，其特征在于，點(diǎn)火電路(I)包括點(diǎn)火電源變壓器(T2)、五號(hào)電阻(R5)、二號(hào)波段開關(guān)(SA1-2)和電位器(Wl)，二號(hào)波段開關(guān)(SA1-2)包括五個(gè)輸入端和一個(gè)輸出端，點(diǎn)火電源變壓器(T2)的原邊通過二號(hào)熔斷器(FU2)與交流電源的輸出端連通，點(diǎn)火電源變壓器(T2)副邊的一個(gè)輸出端同時(shí)與電路地、點(diǎn)火電路(I)的電路地輸出端連通，從點(diǎn)火電源變壓器(T2)的副邊繞組依次分別抽出三個(gè)抽頭，分別為二號(hào)抽頭、三號(hào)抽頭和四號(hào)抽頭，其中，二號(hào)抽頭同時(shí)與二號(hào)波段開關(guān)(SA1-2)的第一個(gè)與第二個(gè)輸入端連通，三號(hào)抽頭對(duì)應(yīng)與二號(hào)波段開關(guān)(SA1-2)的第三個(gè)輸入端連通，四號(hào)抽頭同時(shí)與二號(hào)波段開關(guān)(SA1-2)的第四個(gè)與第五個(gè)輸入端連通，二號(hào)波段開關(guān)(SA1-2)的輸出端同時(shí)與電位器(Wl)的輸入端、五號(hào)電阻(R5)的一端連通，電位器(Wl)的輸出端、五號(hào)電阻(R5)的另一端同時(shí)通過開關(guān)(KA2)與點(diǎn)火電路⑴的點(diǎn)火控制信號(hào)的輸出端連通。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述井壁取芯器控制裝置，其特征在于，一號(hào)波段開關(guān)(SAl-1)和二號(hào)波段開關(guān)(SA1-2)采用同軸同步的波段開關(guān)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述井壁取芯器控制裝置，其特征在于，測(cè)量電路(3)包括三號(hào)變壓器(T3)、六號(hào)電阻(R6)、七號(hào)電阻(R7)、八號(hào)電阻(R8)、七號(hào)電容(C7)、四號(hào)二極管(V4)、五號(hào)二極管(V5)、六號(hào)二極管(V6)和電流表(PA),三號(hào)變壓器(T3)包括原邊和多個(gè)副邊，三號(hào)變壓器(T3)的原邊通過一號(hào)熔斷器(FUl)與交流電源的輸出端連通，三號(hào)變壓器(T3)的第一個(gè)副邊的一端接地，第一個(gè)副邊的另一端通過開關(guān)(KA2)同時(shí)與四號(hào)二極管(V4)的陰極、七號(hào)電阻(R7)的一端、七號(hào)電容(C7)的負(fù)極、五號(hào)二極管(V5)的陽極連通，七號(hào)電阻(R7)的另一端與電流表(PA)的負(fù)極連通，四號(hào)二極管(V4)的陽極、電流表(PA)的正極、七號(hào)電容(C7)的正極同時(shí)與六號(hào)二極管(V6)的陰極連通,五號(hào)二極管(V5)的陰極與八號(hào)電阻(R8)的一端連通，八號(hào)電阻(R8)的另一端、六號(hào)二極管(V6)的陽極同時(shí)與六號(hào)電阻(R6)的一端連通，六號(hào)電阻(R6)的另一端與井壁取芯器點(diǎn)火變壓器的原邊的一端連通。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述井壁取芯器控制裝置，其特征在于，它還包括指示燈電路，指示燈電路由換擋發(fā)光指示和點(diǎn)火準(zhǔn)備指示組成，換擋發(fā)光指示包括十號(hào)電阻(RlO)、一號(hào)發(fā)光二極管(LEDl)和換檔控制按鈕(SBl)，三號(hào)變壓器(T3)的第二個(gè)副邊的一端與十號(hào)電阻(RlO)的一端連通,十號(hào)電阻(RlO)的另一端同時(shí)與一號(hào)發(fā)光二極管(LEDl)的正極、換檔控制按鈕(SBl)的一端連通，三號(hào)變壓器(T3)的第二個(gè)副邊的另一端同時(shí)與一號(hào)發(fā)光二極管(LEDl)的負(fù)極、換檔控制按鈕(SBl)的另一端連通；點(diǎn)火準(zhǔn)備指示包括十一號(hào)電阻(R11)、二號(hào)發(fā)光二極管(LED2)和點(diǎn)火準(zhǔn)備按鈕(SB4)，三號(hào)變壓器(T3)的第三個(gè)副邊的一端與i 號(hào)電阻(Rll)的一端連通，i 號(hào)電阻(Rll)的另一端同時(shí)與二號(hào)發(fā)光二極管(LED2)的正極、點(diǎn)火準(zhǔn)備按鈕(SB4)的一端連通，三號(hào)變壓器(T3)的第三個(gè)副邊的另一端同時(shí)與二號(hào)發(fā)光二極管(LED2)的負(fù)極、點(diǎn)火準(zhǔn)備按鈕(SB4)的另一端連通。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述井壁取芯器控制裝置，其特征在于，它還包括控制按鍵(4)，控制按鍵(4)包括二號(hào)橋式整流電路(V2)、一號(hào)接觸器(Jl)、二號(hào)接觸器(J2)、點(diǎn)火控制按鈕(SB2)、檢測(cè)控制按鈕(SB3)、藥包檢測(cè)電源控制按鈕(SB5)，三號(hào)變壓器(T3)的第四個(gè)副邊的兩個(gè)輸出端分別對(duì)應(yīng)與二號(hào)橋式整流電路(V2)兩個(gè)交流輸入端連通，二號(hào)橋式整流電路(V2)的一個(gè)直流輸出端同時(shí)與一號(hào)接觸器(Jl)的一端、二號(hào)接觸器(J2)的一端連通，一號(hào)接觸器(Jl)的另一端同時(shí)與換檔控制按鈕(SBl)的一端、檢測(cè)控制按鈕(SB3)的一端連通，二號(hào)接觸器(J2)的另一端與點(diǎn)火控制按鈕(SB2)的一端連通，點(diǎn)火控制按鈕(SB2)的另一端與點(diǎn)火準(zhǔn)備按鈕(SB4)的一端連通，二號(hào)橋式整流電路(V2)的另一個(gè)直流輸出端同時(shí)與換檔控制按鈕(SBl)的另一端、檢測(cè)控制按鈕(SB3)的另一端、點(diǎn)火準(zhǔn)備按鈕(SB4)的另一端連通，藥包檢測(cè)電源控制按鈕(SB5)串接在三號(hào)變壓器(T3)的第一個(gè)副邊的另一端與開關(guān)(KA2)之間的電路中。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述井壁取芯器控制裝置，其特征在于，它還包括顯示器(5)，顯示器(5)采用數(shù)碼管顯示。
【文檔編號(hào)】E21B49/04GK103924969SQ201410149356
【公開日】2014年7月16日 申請(qǐng)日期:2014年4月15日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月15日
【發(fā)明者】杜迎彬, 陳勇敏, 王宗南, 陳勇志 申請(qǐng)人:杜迎彬