專利名稱：井下壓力波控制裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及鉆井工程技術領域，是一種井下壓力波控制裝置。
背景技術：
目前井下控制的信息傳輸已經實現(xiàn)了雙向雙工。井下向地面的信息傳輸可以通過泥漿脈沖發(fā)生器、聲表面波、電磁波等方式進行，地面向井下的信息傳輸可以通過開關泥漿泵、改變泵壓、電磁波等方式進行。其中，電磁波方式是雙向雙工的。盡管在許多國內及國外的MWD、LffD等產品中，已經可以在地面通過開關泥漿泵產生壓力波來控制井下裝置的參數(shù)設定等功能，但由于是專有的一體化系統(tǒng)，難以推廣使用這種使用壓力波從地面控制井下裝置的技術。在常規(guī)鉆井工程中，在鉆井、固井、完井、電測、打撈等階段，有多種操作需要從地面對井下設備加以控制。例如，使用投球法進行分層吸水能力測試；通過改變鉆井泵流量來控制井下可調彎外殼螺桿鉆具的結構彎角等。某些復雜的井下控制需要在不同時間進行不同的多種操作，像投球法這種單純的開關控制操作往往是單向的甚至不可逆，只需保證可靠的控制結果，無需返回反饋信息，而反饋信息需要高額的成本來實現(xiàn)。

發(fā)明內容
本發(fā)明提供了一種井下壓力波控制裝置，克服了上述現(xiàn)有技術之不足，其能有效解決現(xiàn)有裝置是專有一體化系統(tǒng)，難以推廣使用壓力波從地面控制井下裝置的問題。本發(fā)明的技術方案是通過以下措施來實現(xiàn)的一種井下壓力波控制裝置，包括電池短節(jié)、控制短節(jié)和LEMO接頭；電池短節(jié)的右端和控制短節(jié)的左端通過LEMO接頭固定安裝在一起；在控制短節(jié)內安裝有能接收泥漿泵啟停所產生的壓力波信息的壓力傳感器、低通濾波器、前置放大器、A/D轉換器和FPGA,壓力傳感器的信號輸出端和低通濾波器的信號輸入端通過導線電連接在一起，低通濾波器的信號輸出端和前置放大器的信號輸入端通過導線電連接在一起，前置放大器的信號輸出端和A/D轉換器的信號輸入端通過導線電連接在一起，A/D轉換器的信號輸出端和FPGA的信號輸入端通過導線電連接在一起，在FPGA的輸出端連接有至少一路的繼電控制裝置。下面是對上述發(fā)明技術方案的進一步優(yōu)化或/和改進
上述FPGA可包括存儲有數(shù)字濾波整形程序、解碼完整性識別程序、譯碼通道控制程序的存儲器和計時器。上述在FPGA的輸出端可通過導線電連接有四路繼電控制裝置。上述在控制短節(jié)的右端可通過LEMO接頭固定安裝有執(zhí)行短節(jié)，在執(zhí)行短節(jié)內安裝有至少一組電磁閥，電磁閥的信號輸入端和繼電控制裝置的信號輸出端通過導線電連接
在一起。上述在執(zhí)行短節(jié)內可安裝有四組電磁閥，電磁閥的信號輸入端和繼電控制裝置的信號輸出端通過導線電連接在一起。
上述繼電控制裝置可為雙線圈磁保持繼電器。本發(fā)明結構合理而緊湊，使用方便，通過電池短節(jié)、控制短節(jié)、執(zhí)行短節(jié)和編碼器的配合使用，實現(xiàn)井下裝置的多路單向控制功能的目的；具有可靠性高、尺寸小和適用性強的特點，降低了生產成本，提高了工作效率。


附圖I為本發(fā)明最佳實施例的主視裝配結構示意圖。附圖2為控制短節(jié)內的各部件工作流程框圖。附圖中的編碼分別為1為電池短節(jié)，2為控制短節(jié)，3為執(zhí)行短節(jié)。
具體實施方式
本發(fā)明不受下述實施例的限制，可根據(jù)本發(fā)明的技術方案與實際情況來確定具體的實施方式。在本發(fā)明中，為了便于描述，各部件的相對位置關系的描述均是根據(jù)說明書附圖的布圖方式來進行描述的，如前、后、上、下、左、右等的位置關系是依據(jù)說明書附圖的布圖方向來確定的。下面結合實施例及附圖對本發(fā)明作進一步描述
如附圖1、2所示，該井下壓力波控制裝置包括電池短節(jié)I、控制短節(jié)2和LEMO接頭；電池短節(jié)I的右端和控制短節(jié)2的左端通過LEMO接頭固定安裝在一起；在控制短節(jié)2內安裝有能接收泥漿泵啟停所產生的壓力波信息的壓力傳感器、低通濾波器、前置放大器、A/D轉換器和FPGA，壓力傳感器的信號輸出端和低通濾波器的信號輸入端通過導線電連接在一起，低通濾波器的信號輸出端和前置放大器的信號輸入端通過導線電連接在一起，前置放大器的信號輸出端和A/D轉換器的信號輸入端通過導線電連接在一起，A/D轉換器的信號輸出端和FPGA的信號輸入端通過導線電連接在一起，在FPGA的輸出端連接有至少一路的繼電控制裝置。電池短節(jié)I用于供電，根據(jù)需要電池短節(jié)I可為不同容量的電池短節(jié)。使用FPGA完成控制的原因在于其結構簡單和可靠性高?？筛鶕?jù)實際需要，對上述井下壓力波控制裝置作進一步優(yōu)化或/和改進
如附圖2所示，F(xiàn)PGA包括存儲有數(shù)字濾波整形程序、解碼完整性識別程序、譯碼通道控
制程序的存儲器和計時器。如附圖2所示，在FPGA的輸出端通過導線電連接有四路繼電控制裝置。如附圖I所示，在控制短節(jié)2的右端通過LEMO接頭固定安裝有執(zhí)行短節(jié)3，在執(zhí)行短節(jié)3內安裝有至少一組電磁閥，電磁閥的信號輸入端和繼電控制裝置的信號輸出端通過導線電連接在一起。根據(jù)需要，在執(zhí)行短節(jié)3內安裝有四組電磁閥，電磁閥的信號輸入端和繼電控制裝置的信號輸出端通過導線電連接在一起。執(zhí)行短節(jié)3內的電磁閥用來響應控制短節(jié)2內的繼電器的信號輸出，為了節(jié)省供電消耗及安全每組電磁閥可選擇常閉或常開狀態(tài)。根據(jù)需要，繼電控制裝置為雙線圈磁保持繼電器。這樣，雙線圈磁保持繼電器用以保證低耗能。以上技術特征構成了本發(fā)明的最佳實施例，其具有較強的適應性和最佳實施效果，可根據(jù)實際需要增減非必要的技術特征，來滿足不同情況的需求。本發(fā)明最佳實施例的使用過程使用時，將本發(fā)明通過扶正翼安裝在鉆鋌內，通過地面上的編碼器用來設定各個控制位的通斷狀態(tài)，從而模擬產生指令序列。用戶可以通過該模擬的指令序列的LED提示來操作泥漿泵的啟停，從而產生信息調制后的泥漿壓力波發(fā)送到井下；壓力傳感器接收到的壓力波信號經濾波、放大、A/D轉換后輸出數(shù)字信號，通過FPGA內的數(shù)字濾波整形對其進一步濾波整形并解碼，由于壓力波指令序列帶有冗余糾錯 位，可以判斷其完整性，只對有效的指令解碼，解碼結果直接控制繼電器的輸出，從而實現(xiàn)井下裝置的多路單向控制功能的目的。
權利要求
1.一種井下壓力波控制裝置，其特征在于包括電池短節(jié)、控制短節(jié)和LEMO接頭；電池短節(jié)的右端和控制短節(jié)的左端通過LEMO接頭固定安裝在一起；在控制短節(jié)內安裝有能接收泥漿泵啟停所產生的壓力波信息的壓力傳感器、低通濾波器、前置放大器、A/D轉換器和FPGA，壓力傳感器的信號輸出端和低通濾波器的信號輸入端通過導線電連接在一起，低通濾波器的信號輸出端和前置放大器的信號輸入端通過導線電連接在一起，前置放大器的信號輸出端和A/D轉換器的信號輸入端通過導線電連接在一起，A/D轉換器的信號輸出端和FPGA的信號輸入端通過導線電連接在一起，在FPGA的輸出端連接有至少一路的繼電控制裝置。
2.根據(jù)權利要求I所述的井下壓力波控制裝置，其特征在于FPGA包括存儲有數(shù)字濾波整形程序、解碼完整性識別程序、譯碼通道控制程序的存儲器和計時器。
3.根據(jù)權利要求I或2所述的井下壓力波控制裝置，其特征在于FPGA的輸出端通過導線電連接有四路繼電控制裝置。
4.根據(jù)權利要求I或2所述的井下壓力波控制裝置，其特征在于控制短節(jié)的右端通過LEMO接頭固定安裝有執(zhí)行短節(jié)，在執(zhí)行短節(jié)內安裝有至少一組電磁閥，電磁閥的信號輸入端和繼電控制裝置的信號輸出端通過導線電連接在一起。
5.根據(jù)權利要求3所述的井下壓力波控制裝置，其特征在于控制短節(jié)的右端通過LEMO接頭固定安裝有執(zhí)行短節(jié)，在執(zhí)行短節(jié)內安裝有至少一組電磁閥，電磁閥的信號輸入端和繼電控制裝置的信號輸出端通過導線電連接在一起。
6.根據(jù)權利要求5所述的井下壓力波控制裝置，其特征在于執(zhí)行短節(jié)內安裝有四組電磁閥，電磁閥的信號輸入端和繼電控制裝置的信號輸出端通過導線電連接在一起。
7.根據(jù)權利要求I或2所述的井下壓力波控制裝置，其特征在于繼電控制裝置為雙線圈磁保持繼電器。
8.根據(jù)權利要求3所述的井下壓力波控制裝置，其特征在于繼電控制裝置為雙線圈磁保持繼電器。
9.根據(jù)權利要求4所述的井下壓力波控制裝置，其特征在于繼電控制裝置為雙線圈磁保持繼電器。
10.根據(jù)權利要求6所述的井下壓力波控制裝置，其特征在于繼電控制裝置為雙線圈磁保持繼電器。
全文摘要
本發(fā)明涉及鉆井工程技術領域，是一種井下壓力波控制裝置；其包括電池短節(jié)、控制短節(jié)和LEMO接頭；電池短節(jié)的右端和控制短節(jié)的左端通過LEMO接頭固定安裝在一起；在控制短節(jié)內安裝有能接收泥漿泵啟停所產生的壓力波信息的壓力傳感器、低通濾波器、前置放大器、A/D轉換器和FPGA，壓力傳感器的信號輸出端和低通濾波器的信號輸入端通過導線電連接在一起。本發(fā)明結構合理而緊湊，使用方便，通過電池短節(jié)、控制短節(jié)、執(zhí)行短節(jié)和編碼器的配合使用，實現(xiàn)井下裝置的多路單向控制功能的目的；具有可靠性高、尺寸小和適用性強的特點，降低了生產成本，提高了工作效率。
文檔編號G05B19/418GK102707702SQ20121022127
公開日2012年10月3日 申請日期2012年6月29日 優(yōu)先權日2012年6月29日
發(fā)明者萬教育, 姜朝民, 李建忠, 李彬, 胡永建, 鄒和均 申請人:中國石油集團西部鉆探工程有限公司