长距离单芯测井总线控制系统.pdf

本发明涉及一种用于石油测井长距离单芯测井总线控制系统，由计算机1、地面控制箱2、单芯电缆3、模式开关4、9、继电器5、12、通讯单元6、CPU单元7、总线控制单元8、低压电源10、继电器控制单元11组成，地面部分计算机1通过导线与地面控制箱2相连接；井下部分通讯单元6、CPU单元7、总线控制单元8、低压控制电源10通过导线相串联，并与继电器控制单元11相并联，并联两部分分别与继电器5、12相连接，继电器5、12分别与模式开关4和模式开关9相连接；地面控制箱2通过单芯电缆3与开关4相连接，开关9通过导线与测井仪器相连接为各仪器供电。该控制系统采用单芯电缆实现测井设备远距离供电和通讯，可以满足水平井等工作电压相差较大情况下多仪器组合测井的实际需要。

1.  一种长距离单芯测井总线控制系统，由计算机(1)、地面控制箱(2)、单芯电缆(3)、模式开关(4)、(9)、继电器(5)、(12)、通讯单元(6)、CPU单元(7)、总线控制单元(8)、低压电源(10)、继电器控制单元(11)组成，其特征在于：地面部分计算机(1)通过导线与地面控制箱(2)相连接；井下部分通讯单元(6)、CPU单元(7)、总线控制单元(8)、低压控制电源(10)通过导线相串联，并与继电器控制单元(11)相并联，并联两部分分别与继电器(5)、(12)相连接，继电器(5)、(12)分别与模式开关(4)和模式开关(9)相连接；地面控制箱(2)通过单芯电缆(3)与开关(4)相连接，开关(9)通过导线与测井仪器相连接为各仪器供电；其供电控制电路包括模式控制模块、标准模式供电控制模块、继电器模式继电器控制模块和继电器模式唤醒电压范围控制部分。

长距离单芯测井总线控制系统
技术领域：
本发明涉及一种用于石油测井高、低压直流设备组合的供电控制系统。
背景技术：
目前，油田测井大多采用组合测井方式，对于单芯直流供电测井系统，多仪器组合测井一般采取同时给所有仪器供电的工作方式。此种供电方式对于各仪器工作电压相近时非常适用，但当在水平井测井所采用各仪器工作电压相差较大时，则无法实现多种工作电压不同的测井仪器组合。无法实现多仪器组合时，通常采取部分仪器供电工作、另一部分仪器主电路供电断开休眠的轮流工作方式。目前，由于用于此种轮流工作方式的控制电路已经老化、落后，因而其集中度不高，故障率较高，影响测井作业的正常进行。
发明内容：
本发明目的在于提供一种采用先进电路、电路控制模式简单、可以实现高电压直流设备与低电压直流设备组合使用并能通过供电选择目标设备工作而其他设备主电路与总线断开休眠的长距离单芯测井总线控制系统。
本发明技术方案如下：
此种测井总线控制系统由地面部分、单芯电缆和井下部分组成，其中，地面部分包括计算机和地面控制箱，井下部分由模式开关、继电器、低压电源、通讯单元、继电器控制单元、CPU单元和总线控制单元构成，地面部分与井下部分之间由单芯电缆相连接。地面部分计算机通过导线与地面控制箱相连接；井下部分通讯单元、CPU单元、总线控制单元、低压控制电源通过导线相串联，并与继电器控制单元相并联，并联两部分分别与两继电器相连接，两继电器分别与模式开关K₁、K₂相连接；地面控制箱通过单芯电缆与开关K₁相连接，开关K₂通过导线与测井仪器相连接为各仪器供电。该系统控制电路包括模式控制模块、标准模式供电控制模块、继电器模式继电器控制模块和继电器模式唤醒电压范围控制部分。该系统可采用继电器模式和标准模式两种模式工作，仪器下井工作前先设定好工作模式，如工作于继电器模式还需设定唤醒供电电压范围和供电保持时间。现将两种工作模式、工作过程分述如下：
继电器模式：
将模式开关K1、K2置于REL位，则电路工作于继电器模式。供电开始，RL1断开，本设备主电路不供电，故不工作，低压电源也不工作。调整地面控制箱通过单芯电缆向井下部分继电器控制电路供电。供电电压若在电路设定的电压范围内保持一定的时间(大于设定时间)，则继电器控制电路将RL1吸合，主电路开始供电，低压电源也就开始工作，本设备实现唤醒，低压电源使RL2断开，地面电源无法向下一设备供电；供电电压若快速高过电路设定的电压范围，即在此范围保持的时间小于设定时间，则继电器控制电路不能将RL1吸合，主电路无供电，故本设备处于修眠状态。低压电源也不工作，RL2常闭，地面电源向下一设备供电。
标准模式：
将模式开关K1、K2置于STD位，则电路工作于标准模式，此模式下本设备所有电路始终处于供电工作状态下。供电开始时，设备开始工作，总线控制单元将往下供电的总线电子开关断开，不断接收地面计算机指令。若没收到向下一设备供电的指令，则本设备处于唤醒状态，正常工作；若收到向下一设备供电的指令则将总线电子开关打开，向下一设备供电，同时本设备将通讯单元禁止，不再接收任何指令，处于休眠状态，直到重新供电才能唤醒。
本发明采用单芯电缆实现测井设备远距离供电和通讯，通过地面供电电压范围、时间控制和井下模式控制电路的配合对单芯并接的多设备中的某一指定设备实现供电唤醒，从而实现高、低压直流电设备的同时组合分时使用，可以满足水平井等工作电压相差较大情况下多仪器组合测井的实际需要。
附图说明：
图1为本发明的总体结构框图。图2为用于水平井套管井牵引器的该系统供电控制电路图。
具体实施方式：
本发明由以下实施例给出，下面结合附图予以说明。
如图1所示，本发明由计算机1、地面控制箱2、单芯电缆3、模式开关4(K₁)、9(K₂)、继电器5、12、通讯单元6、CPU单元7、总线控制单元8、低压电源10、继电器控制单元11组成，其连接关系如下：地面部分计算机1通过导线与地面控制箱2相连接；井下部分通讯单元6、CPU单元7、总线控制单元8、低压控制电源10通过导线相串联，并与继电器控制单元11相并联，并联两部分分别与继电器5、12相连接，继电器5、12分别与模式开关4(K₁)和模式开关9(K₂)相连接；地面控制箱2通过单芯电缆3与开关4(K₁)相连接，开关9(K₂)通过导线与测井仪器相连接为各仪器供电。
如图2所示，该系统用于水平井套管井牵引器供电控制的电路包括模式控制模块、标准模式供电控制模块、继电器模式继电器控制模块和继电器模式唤醒电压范围控制部分。图中，K-开关，RL-继电器，D-二级管，Q-三级管，T-变压器，U-集中块，R-电阻，LINE-单芯电缆，PL-其它仪器，GND-地线。其中，模式控制模块中模式控制采用跳线进行设置，模式控制开关LK7、LK6、LK4置于REL位，电路工作在继电器模式，LK7、LK6、LK4置于STD位时，电路工作在标准模式，PL端为其他仪器供电输出端。
当工作在继电器模式时，唤醒电压控制由LK2、LK3跳线进行设置，组合方式见下表：