【技术实现步骤摘要】
井下仪器缆头电压直接测量方法和装置
本专利技术属于石油测井领域,具体地,本专利技术涉及一种井下仪器缆头电压直接测量方法和井下仪器缆头电压直接测量装置。
技术介绍
在石油测井仪器中,井下仪器的功率受环境和使用条件的影响可能在较大范围内变化,再加上较长的测井电缆所具有的较大电阻,所以使得井下仪器的缆头电压可能会有较大范围的变化。为了确保井下仪器能够正常完成测井作业并且为了保护井下仪器不受损害,必须要将井下仪器的缆头电压控制在仪器工作电压所容许的范围内。否则,如果缆头电压超出井下仪器的工作电压范围,则该井下仪器就不能正常工作,有时甚至会损坏该仪器。由此可见,在测井过程中实时监测井下仪器的缆头电压以确保井下仪器能够正常完成测井作业便成为石油测井仪器井下供电系统的一项重要任务。目前,在石油测井领域对井下仪器的缆头电压测量主要采用间接测量方法。其中的一种间接测量方法是电缆调谐法。其具体实现方式如下:当测井电缆的长度被固定后,先将马笼头(即连接井下仪器与电缆的转换接头)处供主电源的两缆芯短路,再启动交流主电源,旋转调压器使电流达到一定的数值,调节面板上的调谐电位器使电压表指示为零,之后去除短路线,调谐过程结束;此后配接测井仪,这时电压表将显示测井仪的端头电压。影响间接测量缆头电压的精度的因素主要有测井电缆的阻值和变压器的变比。随着测井电缆的逐渐下放,井内压力变大,泥浆粘稠度增加,此时测井电缆就会被拉伸,此外由于井内温度会随深度的增大而变大,因此测井电缆的阻值是时刻变化的量。另外,变压器的变比也会随着负载电流及温度的变化而改变。而测井电缆的阻值和变压器的变比的变化毫无疑问 ...
【技术保护点】
一种井下仪器缆头电压直接测量装置,其特征在于,该装置包括:测量变压器(201),其用于获取井下仪器缆头电压信号;模拟测量电路(202),其用于将所获取的交流形式的井下仪器缆头电压信号转换成处于预定幅值范围内的直流信号;所述模拟测量电路(202)分两路输出所述直流信号;数据通信板(203),其用于对来自于所述模拟测量电路(202)的第一路直流信号(S1)进行数据采集;遥传数据处理模块(206),其用于对所述数据通信板(203)所采集到的数据进行数字处理,从而得到所述测量变压器(201)的原边输入交流电压值;遥传模块(205),其用于对所述遥传数据处理模块(206)得到的所述测量变压器(201)的原边输入交流电压值进行调制并经由测井电缆(207)将调制信号传送到地面系统(208);井下辅交变压器(204),其原边中心抽头耦合到所述模拟测量电路(202),以接收所述模拟测量电路(202)所输出的第二路直流信号(S2);所述井下辅交变压器(204)的输出信号通过测井电缆(207)直接传送到地面系统(208)。
【技术特征摘要】
1.一种井下仪器缆头电压直接测量装置,其特征在于,该装置包括:测量变压器(201),其用于获取井下仪器缆头电压信号;模拟测量电路(202),其用于将所获取的交流形式的井下仪器缆头电压信号转换成处于预定幅值范围内的直流信号;所述模拟测量电路(202)分两路输出所述直流信号;数据通信板(203),其用于对来自于所述模拟测量电路(202)的第一路直流信号(S1)进行数据采集;遥传数据处理模块(206),其用于对所述数据通信板(203)所采集到的数据进行数字处理,从而得到所述测量变压器(201)的原边输入交流电压值;遥传模块(205),其用于对所述遥传数据处理模块(206)得到的所述测量变压器(201)的原边输入交流电压值进行调制并经由测井电缆(207)将调制信号传送到地面系统(208);井下辅交变压器(204),其原边中心抽头耦合到所述模拟测量电路(202),以接收所述模拟测量电路(202)所输出的第二路直流信号(S2);所述井下辅交变压器(204)的输出信号通过测井电缆(207)直接传送到地面系统(208)。2.如权利要求1所述的井下仪器缆头电压直接测量装置,其特征在于,经由所述数据通信板(203)、遥传数据处理模块(206)、以及遥传模块(205)所传送的第一路直流信号(S1)只有在测井系统加电完成以及遥传模块(205)的通讯建立完成后才能被通过测井电缆(207)传送到地面系统(208)。3.如权利要求1或2所述的井下仪器缆头电压直接测量装置,其特征在于,经由所述井下辅交变压器(204)传送的第二路直流信号(S2)在测井系统的整个加电过程中及加电完成后均被通过测井电缆(207)传送到地面系统(208)。4.如权利要求3所述的井下仪器缆头电压直接测量装置,其特征在于,当测井系统的加电完成前,所述地面系统(208)将显示经由第二路直流信号(S2)传送的井下缆头电压值;当测井系统的加电完成后,所述地面系统将显示经由第一路直流信号(S1)传送的井下缆头电压值。5.如权利要求1所述的井下仪器缆头电压直接测量装置,其特征在于,所述模拟测量电路(202)包括分压单元(2021),所述分压单元(2021)用于对所述测量变压器(201)的输出信号(AC1+,AC-)进行分压。6.如权利要求1所述的井下仪器缆头电压直接测量装置,其特征在于,所述模拟测量电路(202)还包括与所述分压单元(2021)耦合的第一低通滤波单元(2022),所述第一低通滤波单元(2022)构成四阶低通滤波单元,用于对经过分压后的信号滤除高次...
【专利技术属性】
技术研发人员:陈文轩,陈仕学,朱新楷,裴彬彬,汪新国,
申请(专利权)人:中国石油集团长城钻探工程有限公司,
类型:发明
国别省市:
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