一种用于电缆输送桥塞与射孔联作的智能选发开关制造技术

技术编号:25960832 阅读:29 留言:0更新日期:2020-10-17 03:53
本实用新型专利技术公开了一种用于电缆输送桥塞与射孔联作的智能选发开关,主要解决现有选发开关对电缆的依赖性较强,适用范围有限、作业稳定性欠佳的问题。包括:采用调制解调方式对信号进行处理的通信收发模块、连接在微处理器上用于实时监测井下温度的温度传感器以及点火电压输出采集电路;该智能选发开关具有独立的固定地址,能够通过逐级导通的方式相互连接,从而组成多级选发开关,且每一级选发开关都具有磁电雷管激发电路和大电阻雷管激发电路,寻址智能选发开关内的固定地址便可实现控制命令的传递;本实用新型专利技术适用范围广阔,且有效提高了现场工作效率以及作业稳定性。

【技术实现步骤摘要】
一种用于电缆输送桥塞与射孔联作的智能选发开关
本技术属于油气开采
,进一步涉桥塞与射孔智能控制技术,具体为一种用于电缆输送桥塞与射孔联作的智能选发开关,可用于井下设备。
技术介绍
桥塞与射孔联作是非常规油气藏开发中使用最为广泛的射孔完井方式,该方式可有效提升单井产量。电缆输送桥射联作技术利用电缆泵送,一次下井完成桥塞坐封和多簇射孔,具有不受分段压裂层数限制、工具管柱简单、不易造成砂卡、解除封堵快捷、单井增产效果明显等诸多优点。近年来,随着页岩油气、致密油气开发步伐的加快,压裂储层改造效率效果的重要性凸显,桥射联作的需求量大幅增加,对桥塞与射孔联作技术和工艺施工过程提出了更高的要求。现今国内的相关射孔起爆器产品中暂未发现无需电缆匹配、可以兼容多种桥塞发火器以及射孔雷管的产品。目前,国外的电缆分级射孔起爆控制器大部分操作复杂,不符合国内操作人员的操作习惯。而国内的电缆多级射孔起爆器存在不能兼容多种发火器和雷管,存在误起爆风险,对线缆依赖性强等缺点。而各测井队使用的电缆规格和长度具有差异,现场进行阻抗匹配费时费力。现有技术中使用的常规选发开关对电缆的依赖性较强,当电缆的阻抗发生变化时,则需人为进行电缆匹配。现有的机械选发开关存在体积大、接触力大、稳定性差、不能实现任意选发的缺点;常规选发电子开关,通过处理器逐个打开串联在工具串上的下一级选发电子开关,这种电子选址方式缺乏稳定性,且安全性欠佳。申请号为201920019363.8,名称为一种射孔用多级点火电子选发开关的技术专利申请中,公开了一种安装在射孔枪内的选发开关,包括若干层依次连接的起爆模块,每层起爆模块包括能够与对应层的雷管相连接的起爆线路。该技术提出的技术方案虽然采用了逻辑式的逐级打开方式,在现有选法开关的基础上增加了安全性、减少了安装时间和流程,但其所述开关不具备反馈井下温度及点火电压等相关参数的功能,且适用范围有限、作业稳定性欠佳。
技术实现思路
本技术目的在于针对以上现有技术的不足,提供一种用于电缆输送桥塞与射孔联作的智能选发开关;该智能选发开关具有独立的固定地址、温度传感器、点火电压输出采集电路;能够通过逐级导通的方式相互连接,从而组成多级选发开关,且每一级选发开关都具有磁电雷管激发电路和大电阻雷管激发电路,寻址智能选发开关内的固定地址便可实现控制命令的传递;有效提高了选发开关的适用范围、现场工作效率以及作业稳定性。为实现上述目的,本技术提供的一种用于电缆输送桥塞与射孔联作的智能选发开关,包括:输入接地端GND9、供电电压输入端VCC10、电源管理模块17、微处理器18、电源电压采集电路24、三极管25、向下供电电源驱动电路26、磁电雷管激发驱动电路27、大电阻雷管激发驱动电路32、输出接地端GND36、向下供电接口37;其特征在于,还包括:通信发送单元11、通信接收单元19以及温度传感器23;所述通信发送单元11与通信接收单元19均采用调制解调的方式对信号进行处理;通信接收单元19从供电线缆上获取信号,经过处理后传输至微处理器18;通信发送单元11从微处理器18中接收命令,反馈信息至供电线缆;所述温度传感器23连接在微处理器18上,用于采集温度数据并实时传输至微处理器中;上述通信发送单元11由调制电路12、DA数模转换电路13、编码电路14组成,其中DA数模转换电路13的输入端接编码电路14,输出端连接调制电路12;用于将所需发送的信息耦合到供电线缆上;上述通信接收单元19由解调电路20、AD模数转换电路21、解码译码电路22组成,其中AD模数转换电路21的输入端接解调电路20、输出连接解码译码电路22;用于将供电线缆上的电信号进行解调、采样、翻译为命令信息;所述磁电雷管激发驱动电路27由频率发生器30、第二功率驱动电路28、第一点火输出端子29以及第一点火电压采集电路31组成;其中第二功率驱动电路28的输入接频率发生器30的输出端、输出接第一点火输出端子29的输入,第一点火输出端子29留有一个输出端口,用于连接开关外部的磁电雷管/磁电发火器38;所述大电阻雷管激发驱动电路32由第三功率驱动电路33、第二点火输出端子34以及第二点火电压采集电路35组成;其中第三功率驱动电路33的输出接第二点火输出端子34的输入,第二点火输出端子34留有一个输出端口,用于连接开关外部的大电阻雷管/大电阻发火器39;上述第一点火电压采集电路31连接于第一点火输出端子29与微处理器18之间,第二点火电压采集电路35连接于第二点火输出端子34与微处理器18之间;均用于将采集到的电压信息通过微处理器18进行反馈。本技术与现有技术相比具有以下优点:第一,由于本技术采用双向通信方式,使得井下选发开关的信息可以实时反馈到地面,从而可以实时掌握井下选发开关的状态以及井下的环境参数信息,大大提高射孔的一次成功率;第二,由于本技术的智能选发开关具有独立的固定地址,因此可通过逐级导通的方式相互连接,能够组成多级选发开关,且每一级选发开关都具有磁电雷管激发电路和大电阻雷管激发电路,寻址智能选发开关内的固定地址便可实现控制命令的传递,从而扩大了适用范围,且有效提高了现场工作效率以及作业稳定性;第三,由于本技术采用温度传感器采集电路,使得在到达目的层之后可以将每一级开关周边的温度情况反馈到地面,从而为射孔作业及后续的压裂作业提供数据支持。附图说明图1为本技术的电路框图;图2为本技术在整体射孔枪串中的连接示意图;图3为本技术的工作流程示意图。具体实施方式下面结合附图对本技术的做进一步的描述。参照图1,本技术开关的电路框图,对本技术提供的用于电缆输送桥塞与射孔联作的智能选发开关的具体结构进行描述:本技术提出的智能选发开关,包括输入接地端GND9、供电电压输入端VCC10、电源管理模块17、微处理器18、电源电压采集电路24、三极管25、向下供电电源驱动电路26、磁电雷管激发驱动电路27、大电阻雷管激发驱动电路32、输出接地端GND36、向下供电接口37;其中其特征在于,还包括:通信发送单元11、通信接收单元19以及温度传感器23;所述通信发送单元11与通信接收单元19均采用调制解调的方式对信号进行处理;通信接收单元19从供电线缆上获取信号,经过处理后传输至微处理器18;通信发送单元11从微处理器18中接收命令,反馈信息至供电线缆;上述通信发送单元11由调制电路12、DA数模转换电路13、编码电路14组成,其中DA数模转换电路13的输入端为编码电路14,输出端连接调制电路12;用于将所需发送的信息耦合到供电线缆上;上述通信接收模块19由解调电路20、AD模数转换电路21、解码译码电路22组成,其中AD模数转换电路21的输入端接解调电路20、输出连接解码译码电路22;该模块将其从供电线缆上获取的电信号通过接解调电路20进行解本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种用于电缆输送桥塞与射孔联作的智能选发开关,包括输入接地端GND(9)、供电电压输入端VCC(10)、电源管理模块(17)、微处理器(18)、电源电压采集电路(24)、三极管(25)、向下供电电源驱动电路(26)、磁电雷管激发驱动电路(27)、大电阻雷管激发驱动电路(32)、输出接地端GND(36)、向下供电接口(37);其特征在于,还包括:通信发送单元(11)、通信接收单元(19)以及温度传感器(23);/n所述通信发送单元(11)与通信接收单元(19)均采用调制解调的方式对信号进行处理;通信接收单元(19)从供电线缆上获取信号,经过处理后传输至微处理器(18);通信发送单元(11)从微处理器(18)中接收命令,反馈信息至供电线缆;/n所述温度传感器(23)连接在微处理器(18)上,用于采集温度数据并实时传输至微处理器中。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于电缆输送桥塞与射孔联作的智能选发开关,包括输入接地端GND(9)、供电电压输入端VCC(10)、电源管理模块(17)、微处理器(18)、电源电压采集电路(24)、三极管(25)、向下供电电源驱动电路(26)、磁电雷管激发驱动电路(27)、大电阻雷管激发驱动电路(32)、输出接地端GND(36)、向下供电接口(37);其特征在于,还包括:通信发送单元(11)、通信接收单元(19)以及温度传感器(23);
所述通信发送单元(11)与通信接收单元(19)均采用调制解调的方式对信号进行处理;通信接收单元(19)从供电线缆上获取信号,经过处理后传输至微处理器(18);通信发送单元(11)从微处理器(18)中接收命令,反馈信息至供电线缆;
所述温度传感器(23)连接在微处理器(18)上,用于采集温度数据并实时传输至微处理器中。


2.根据权利要求1所述开关,其特征在于:所述通信发送单元(11)由调制电路(12)、DA数模转换电路(13)、编码电路(14)组成,其中DA数模转换电路(13)的输入端接编码电路(14),输出端连接调制电路(12);用于将所需发送的信息耦合到供电线缆上。


3.根据权利要求1所述开关,其特征在于:所述通信接收单元(19)由解调电路(20)、AD模数转换电路(21)、解码译码电路(22)组成,其中AD模数转换电路(21)的输入端接解调电路(20)...

【专利技术属性】
技术研发人员:于天亮龙建全亢森王刚姜新兰
申请(专利权)人:西安茂泽电子科技有限公司
类型:新型
国别省市:陕西;61

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