本发明专利技术公开的一种基于TCP/IP协议的光纤测井数据传输系统及其工作方法，属于石油天然气勘探开发技术领域。包括布置在井上的控制与采集模块、电源模块、辅助信号测量模块和光电转换模块，以及布置在井下的测井鱼雷连接器、连接井上与井下部分的光电滑环和光电复合缆。应用高速光缆通讯和以太网总线技术，构建开放式的信息化网络测井平台，实现测井作业光信号的传输，将测井数据输速率由1Mbps提升到100Mbps，彻底解决电缆数据传输技术瓶颈，为新一代阵列成像类仪器的研发提供技术支撑，提高仪器测量精度、信息量、图像分辨率与测井速度，减少占井时间、降低作业风险并提高生产效率。
【技术实现步骤摘要】
一种基于TCP/IP协议的光纤测井数据传输系统及其工作方法
本专利技术属于石油天然气勘探开发
，具体涉及一种基于TCP/IP协议的光纤测井数据传输系统及其工作方法。
技术介绍
目前国内外各公司测井数据传输系统基于铠装电缆。缆芯的直流电阻约为25欧母/km，分布电容约为0.1uF/km，信号频率为MHz时分布电感约为2uF/km，因此这种测井电缆的信号传输频带宽度仅约为100Hz-100kHz，国内外各测井公司的电缆传输速率都不到2Mbps。随着测井技术的发展，新的仪器朝着信号数字化、发射和接收探头阵列化的方向发展，因此测井数据信息量也迅速增加。电缆作为信息传输媒介限制了井下与地面之间的数据传输速率，长期以来一直是影响测井速度，制约了现代井下仪器大数据信息采集技术发展。
技术实现思路
为了解决上述现有技术中存在的缺陷，本专利技术提供了一种基于TCP/IP协议的光纤测井数据传输系统及其工作方法，应用高速光缆通讯和以太网总线技术，构建开放式的信息化网络测井平台，彻底解决了电缆数据传输技术瓶颈，为新一代阵列成像类仪器的研发提供技术支撑，提高了仪器测量精度、信息量、图像分辨率与测井速度，减少占井时间、降低作业风险并提高生产效率。本专利技术通过以下技术方案来实现：本专利技术公开了一种基于TCP/IP协议的光纤测井数据传输系统，包括控制与采集模块、电源模块、辅助信号测量模块、光电转换模块、光电滑环、光电复合缆和测井鱼雷连接器；控制与采集模块、电源模块、辅助信号测量模块和光电转换模块布置在井上，控制与采集模块通过网线分别与电源模块、辅助信号测量模块和光电转换模块连接；辅助信号测量模块包括能够建立采集时间标记机制的时间服务器；电源模块通过电缆与光电滑环连接，光电转换模块通过光缆与光电滑环连接；光电滑环通过光电复合缆与测井鱼雷连接器连接；测井鱼雷连接器外部设有绝缘层；工作时，测井鱼雷连接器与井下仪器连接。优选地，测井鱼雷连接器内部设有耐高温电光转换模块，光电复合缆的下端密封固定在测井鱼雷连接器内部并与耐高温电光转换模块连接。进一步优选地，光电复合缆的光缆与耐高温电光转换模块的光接头连接，光电复合缆的电缆通过测井鱼雷连接器的电插头与井下仪器的供电模块连接，耐高温电光转换模块的网络接口与井下仪器的网络接口连接。优选地，光电复合缆中的电缆为七芯电缆，其中1、4芯用于供主交流主电，2芯用于提供直流高压正电源，3芯用于提供紧急收腿电源，5芯用于提供N电极回路，6芯用于提供直流高压负电源，7芯用于进行SP自然电位传输。本专利技术公开了上述基于TCP/IP协议的光纤测井数据传输系统的工作方法，包括：控制与采集模块通过基于TCP/IP协议的网线与电源模块、辅助信号测量模块和光电转换模块实现数据的获取与命令的下发；电源模块将主交流、辅交流、主直流和辅直流电压经光电滑环和光电复合缆提供给井下仪器；光电转换模块将携带测井信息的光信号转换成以太网数据传送给控制与采集模块，同时将控制与采集模块通过网线下发的控制命令转换成光信号传输给井下仪器。优选地，辅助信号测量模块采集自然电位SP、磁记号MMD、接箍CCL与带时间标的深度信息，通过时间服务器建立采集时间标记机制，由时间服务器和相应协议完成各仪器信息采集的时间同步，将带时间标的测井数据精确的对应到相应深度点。优选地，控制与采集模块内置有ACME3测井采集控制软件。优选地，光电转换模块实现基于4B5B编码的光信号与基于MLT-3码的以太网数据的相互转换。优选地，耐高温电光转换模块实现基于4B5B编码的光信号与基于MLT-3码的以太网数据的相互转换。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益的技术效果：本专利技术公开的一种基于TCP/IP协议的光纤测井数据传输系统，包括布置在井上的控制与采集模块、电源模块、辅助信号测量模块和光电转换模块，以及布置在井下的测井鱼雷连接器、连接井上与井下部分的光电滑环和光电复合缆，光电滑环保证光电复合缆转动时地面光电连接线静止，提高了系统的安全性和稳定性。测井鱼雷连接器外部设有绝缘层，保证了通讯的稳定性。应用高速光缆通讯和以太网总线技术，构建开放式的信息化网络测井平台，实现测井作业光信号的传输，将测井数据输速率由1Mbps提升到100Mbps，彻底解决电缆数据传输技术瓶颈，为新一代阵列成像类仪器的研发提供技术支撑，提高仪器测量精度、信息量、图像分辨率与测井速度，减少占井时间、降低作业风险并提高生产效率。同时，由于光纤测井系统采用了网络化架构设计，每帧数据传输时间间隔不确定，通过时间服务器在每一帧上传的数据上打上对应的时间标记，将带时间标的测井数据精确的对应到相应深度点，控制与采集模块处理数据的同时实现每一帧数据的时间与深度的对应转换。本专利技术公开了上述基于TCP/IP协议的光纤测井数据传输系统的工作方法，操作简便、自动化程度高，极大的降低了测井作业风险并提高了测井的效率。附图说明图1为本专利技术的基于TCP/IP协议的光纤测井数据传输系统的整体结构示意图；图2为光电转换模块的原理框图。图中：1-控制与采集模块，2-电源模块，3-辅助信号测量模块，4-光电转换模块，5-光电滑环，6-光电复合缆，7-测井鱼雷连接器，8-耐高温电光转换模块，9-井下仪器。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术做进一步详细描述，其内容是对本专利技术的解释而不是限定：图1为本专利技术的基于TCP/IP协议的光纤测井数据传输系统，主要由三部分构成：地面系统、传输媒介与井下耐高温电光转换模块：地面系统包括控制与采集模块1、电源模块2、辅助信号测量模块3、光电转换模块4。控制与采集模块1基于TCP/IP协议与电源模块2、辅助信号测量模块3、光电转换模块4实现数据获取与命令下发。由于本系统采用了网络化架构设计，每帧数据传输时间间隔不确定，在每一帧上传的数据上打上对应的时间标记，将带时间标的测井数据精确的对应到相应深度点，控制与采集模块1处理数据的同时实现每一帧数据的时间与深度的对应转换。电源模块2将主交流、辅交流、主直流与辅直流电压通过光电滑环提供给井下仪器。辅助信号测量模块3实现自然电位SP、磁记号MMD、接箍CCL与带时间标的深度等信息的采集，该模块具有时间服务器，建立采集时间标记机制，由时间服务器和相应协议完成各仪器信息采集的时间同步。地面的光电转换模块4将携带测井信息的光信号转换成以太网数据传送给控制与采集模块，同时将控制与采集模块1通过网线下发的控制命令转换成光信号传输到井下仪器9，实现基于4B5B编码的光信号与基于MLT-3码的以太网数据的相互转换，如图2。传输媒介包含光电滑环5、承荷探测的光电复合缆6与测井鱼雷连接器7，光电滑环5可实现七路电信号与两路光信号传输，地面电源模块2输出电压通过光电滑环5的电接头传输到光电复合缆6的七芯电缆上，光电滑环5输出的光信号传送到光电转换模块4实现光信号到以太网数据转换，光电滑环5保证光电复合缆6转动时地本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于TCP/IP协议的光纤测井数据传输系统，其特征在于，包括控制与采集模块(1)、电源模块(2)、辅助信号测量模块(3)、光电转换模块(4)、光电滑环(5)、光电复合缆(6)和测井鱼雷连接器(7)；/n控制与采集模块(1)、电源模块(2)、辅助信号测量模块(3)和光电转换模块(4)布置在井上，控制与采集模块(1)通过网线分别与电源模块(2)、辅助信号测量模块(3)和光电转换模块(4)连接；辅助信号测量模块(3)包括能够建立采集时间标记机制的时间服务器；电源模块(2)通过电缆与光电滑环(5)连接，光电转换模块(4)通过光缆与光电滑环(5)连接；光电滑环(5)通过光电复合缆(6)与测井鱼雷连接器(7)连接；测井鱼雷连接器(7)外部设有绝缘层；/n工作时，测井鱼雷连接器(7)与井下仪器(9)连接。/n
【技术特征摘要】
1.一种基于TCP/IP协议的光纤测井数据传输系统，其特征在于，包括控制与采集模块(1)、电源模块(2)、辅助信号测量模块(3)、光电转换模块(4)、光电滑环(5)、光电复合缆(6)和测井鱼雷连接器(7)；
控制与采集模块(1)、电源模块(2)、辅助信号测量模块(3)和光电转换模块(4)布置在井上，控制与采集模块(1)通过网线分别与电源模块(2)、辅助信号测量模块(3)和光电转换模块(4)连接；辅助信号测量模块(3)包括能够建立采集时间标记机制的时间服务器；电源模块(2)通过电缆与光电滑环(5)连接，光电转换模块(4)通过光缆与光电滑环(5)连接；光电滑环(5)通过光电复合缆(6)与测井鱼雷连接器(7)连接；测井鱼雷连接器(7)外部设有绝缘层；
工作时，测井鱼雷连接器(7)与井下仪器(9)连接。
2.根据权利要求1所述的基于TCP/IP协议的光纤测井数据传输系统，其特征在于，测井鱼雷连接器(7)内部设有耐高温电光转换模块(8)，光电复合缆(6)的下端密封固定在测井鱼雷连接器(7)内部并与耐高温电光转换模块(8)连接。
3.根据权利要求2所述的基于TCP/IP协议的光纤测井数据传输系统，其特征在于，光电复合缆(6)的光缆与耐高温电光转换模块(8)的光接头连接，光电复合缆(6)的电缆通过测井鱼雷连接器(7)的电插头与井下仪器(9)的供电模块连接，耐高温电光转换模块(8)的网络接口与井下仪器(9)的网络接口连接。
4.根据权利要求1所述的基于TCP/IP协议的光纤测井数据传输系统，其特征在于，光电复合缆(6)中的电缆为七芯电缆，其中1、4芯用于供主交流主电，2芯用于提供直流高压正电源，3芯用于提供紧急收腿电源，5芯用于提供N电...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨居朋，陈涛，王炜，陈江浩，郭庆明，李向峰，雷晓阳，程刚，罗翔，曹景致，李文博，李亚敏，
申请(专利权)人：中国石油天然气集团有限公司，中国石油集团测井有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11
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