本发明专利技术公开了一种用于井下射孔雷管起爆的自适应智能选发开关，主要解决现有智能选发开关接线方式复杂且需要人工区分雷管类型的问题。包括：采用调制解调方式对信号进行处理的通信收发模块，温度传感器、电源电压采集电路、向下供电电源驱动电路、雷管激发电路以及设置在微处理器与输出端口之间的雷管类型识别模块和输出类型选择开关；该智能选发开关具有独立的固定地址，能够逐级导通组成多级选发开关，且在每一级选发开关上都设置有一个独立的雷管类型识别模块，并根据识别结果完成输出线与相应类型雷管激发电路的连通工作。本发明专利技术有效提高了现场工作效率、简化了接线方式，能够在不引入人工操作的情况下自适应的起爆多类型雷管。类型雷管。类型雷管。
【技术实现步骤摘要】
用于井下射孔雷管起爆的自适应智能选发开关
[0001]本专利技术属于油气开采
，进一步涉井下射孔智能控制技术，具体为一种用于井下射孔雷管起爆的自适应智能选发开关，可用于开采油、气田的井下设备。
技术介绍
[0002]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。
[0003]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。
[0004]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。在申请号为202020339630.2，名称为一种用于电缆输送桥塞与射孔联作的智能选发开关的技术专利中，公开了一种智能选发开关，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；该方案适用范围广阔，且有效提高了现场工作效率以及作业稳定性。然而，依然存在如下不足之处：1.接线复杂，大电阻雷管与磁电雷管需要分两根输出线；2.部分选发开关只能起爆单一类型雷管；3.需要现场工人对雷管的类型进行区分，引入了认为失误概率。
技术实现思路
[0005]本专利技术目的在于针对以上现有技术的不足，提供一种用于井下射孔雷管起爆的自适应智能选发开关。该自适应智能选发开关具有独立的固定地址，包括温度传感器、电源电压采集电路、向下供电电源驱动电路、雷管激发电路以及设置在微处理器与输出端口之间的雷管类型识别模块和输出类型选择开关；该智能选发开关具有独立的固定地址，能够逐级导通组成多级选发开关，且在每一级选发开关上都设置有一个独立的雷管类型识别模
块，并根据识别结果完成输出线与相应类型雷管激发电路的连通工作；从而在提高选发开关适用范围、现场工作效率以及作业稳定性的前提下，实现了多种类型雷管的自适应控制，简化了接线方式，有效克服了人工选择带来的诸多弊端，如失误率、高成本及安全隐患。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供的一种用于井下射孔雷管起爆的自适应智能选发开关，包括：输入接地端GND9、供电电压输入端VCC10、通信发送单元11、电源管理模块17、微处理器18、通信接收单元19、温度传感器23、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，还包括设置在微处理器18与输出端口之间的雷管类型识别模块38和输出类型选择开关39；
[0007]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；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；所述第一点火输出端子29与第二点火输出端子34二者通过输出类型选择开关39以可断开的方式连接于雷管类型识别模块38和输出端口上，输出端口用于连接雷管40；
[0008]所述雷管类型识别模块38，用于识别雷管40的具体类型；
[0009]所述输出类型选择开关39，用于根据雷管类型识别模块38的识别结果将输出线与对应类型的雷管激发电路相连，即控制连通第一点火输出端子29或第二点火输出端子34。
[0010]进一步，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；
[0011]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；
[0012]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；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。
[0013]进一步，所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。
[0014]进一步，所述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，用于将采集到的电压信息通过微处理器18进行反馈。
[0015]进一步，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。
[0016]进一步，所述雷管类型识别模块38的识别结果为磁电类型的雷管或大电阻类型的雷管。
[0017]上述根据雷管类型识别模块38的识别结果将输出线与对应类型的雷管激发电路相连，具体为：若识别结果是磁电类型的雷管，则控制输出类型选择开关39将输出线与第一
点火输出端子29连通，通过磁电雷管激发驱动电路27对输出幅度进行放大，激发磁电雷管；若识别结果是大电阻类型的雷管，则控制输出类型选择开关39将输出线与第二点火输出端子34，通过大电阻雷管激发驱动电路32产生激发雷管的驱动电流，激发大电阻雷管。
[0018]进一步，所述雷管40位于自适应智能选发开关开关外部，包括磁电雷管/磁电发火器、大电阻雷管/大电阻发火器。
[0019]本专利技术与现有技术相比具有以下优点：
[0020]第一，由于本专利技术的自适应智能选发开关通过独立的输出类型选择开关连接多类型雷管，从而避免了不同类型的雷管经由多根输出线分别连接的情况，本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种用于井下射孔雷管起爆的自适应智能选发开关，包括输入接地端GND(9)、供电电压输入端VCC(10)、通信发送单元(11)、电源管理模块(17)、微处理器(18)、通信接收单元(19)、温度传感器(23)、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，还包括设置在微处理器(18)与输出端口之间的雷管类型识别模块(38)和输出类型选择开关(39)；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；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；所述第一点火输出端子(29)与第二点火输出端子(34)二者通过输出类型选择开关(39)以可断开的方式连接于雷管类型识别模块(38)和输出端口上，输出端口用于连接雷管(40)；所述雷管类型识别模块(38)，用于识别雷管(40)的具体类型；所述输出类型选择开关(39)，用于根据雷管类型识别模块(38)的识别结果将输出线与对应类型的雷管激发电路相连，即控制连通第一点火输出端子(29)或第二点火输出端子(34)。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)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。3.根据权利要求2所述开关，其特征在于：所述通信发送单元(11)由调制电路(...
【专利技术属性】
技术研发人员：罗浪，龙建全，杨凯博，
申请(专利权)人：西安茂泽电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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