专利名称：580测井系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种石油测井系统，具体是一种测量地层物理参数和油井技术参数的全数字化、网络化的测控系统，属于石油勘探技术领域。
背景技术：
目前，测井系统主要由井下仪器、拖带仪器的电缆绞车、测井车、深度测量系统及地面控制系统组成。井下仪器对各种参数进行测量并数字化；铠装电缆负责拖带仪器并提供数据传输通道及井下仪器供电通道；地面系统控制井下仪器供电及各种工作状态，采集各井下仪数据、进行转换、运算、滤波、深度换算等多种处理，最终形成测井图表及测井数据记录文件，并进一步形成一定的解释成果。决定整个测井系统性能及测井作业、测井资料质量的因素主要有以下几方面一是井下仪器的技术性能及配备数量，二是电缆数据传输系统的带宽、性能，三是地面计算机系统的处理能力、兼容性。目前市场上应用较多的“530”测井系统，主要挂接530系列常规测井仪器及哈里伯顿DITS系统仪器特别是核磁成像测井 仪，因其设计基础原因，系统可拓展性较差，缺乏全面挂接微电阻率扫描、偶极子声波、阵列感应等新一代成像测井仪器的能力；且其数据传输率较低(100KBPS)，无法满足新一代仪器的需要；其地面系统结构复杂，缺乏挂接其它系列仪器的扩展能力；软件体系结构已落后，新增仪器不能方便地纳入原有测井操作软件，只能生成新的测井处理程序；测后处理及现场解释软件功能也不够完善。
实用新型内容为克服现有技术的不足，本实用新型提供了一种具备信息高速传导能力，系统拓展性强的测井系统。为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下580测井系统，包括井下组合仪器单元3、数据传输单元2、地面设备控制及数据处理单元1，井下组合仪器单元3与地面设备控制及数据处理单元I之间通过测井电缆11连接，所述井下组合仪器单元3、数据传输单元2、地面设备控制及数据处理单元I之间的链路为采用DSL宽带连接方式经以太网协议组成的局域网。所述的580测井系统，所述井下组合仪器单元3与数据传输单元2之间和地面设备控制及数据处理单元I与数据传输单元2之间分别设有调制解调器M0DEM7。所述的580测井系统，所述地面设备控制及数据处理单元I包括设备控制模块4和数据处理模块5，所述地面设备控制及数据处理单元I还设有支持所述设备控制模块和数据处理模块与数据传输单元进行数据交换的交换机6。所述的580测井系统，所述井下组合仪器单元3包括网络通讯模块8、数据采集模块9和探头10通过10BASE-T以太网组成井下单元子网；所述的探头10将信号传递给数据采集模块9，数据采集模块9将信号传递给网络通讯模块8，网络通讯模块8将信号通过调制解调器MODEM 7沿测井电缆11传递给数据传输单元2。[0009]所述的580测井系统，地面设备控制及数据处理单元I包括主机12、交换机13、深度测量系统14，通过电缆总线15与接口模块16相连，接口模块16通过电源总线17与电源模块18相连。所述的580测井系统，整个测井系统以网络为核心，联结成一个有机的整体，井下组合仪器单元与设备控制及数据处理单元按以太网协议各自组成局域网，通过采用DSL技术的数据传输单元连接。本实用新型的有益效果在于本实用新型采用DSL宽带连接方式将各单元之间有机地组合起来，通过成熟的以太网协议传输数据，达到了数据传输速度增强的目的，各单元内部又可由子模块形成局域网，通过规定统一的结构形式和数据通讯协议，可适时按需求添加或减少子模块，达到提高系统拓展性的目的。本实用新型的技术先进、可靠性高、兼容性扩展性强，有很强的数据处理能力和资料解释能力，能最大限度地保证测井作业的成功及测井资料的质量。
·图I是本实用新型测井系统的结构示意图；图2是本实用新型系统一实施例的框架图；I设备控制及数据处理单元2数据传输单元3井下组合仪器单元4设备控制模块5数据处理模块6交换机7调制解调器MODEM8网络通讯模块9数据采集模块10探头11测井电缆12主机13交换机14深度测量系统15电缆总线16接口模块17电源总线18电源模块
具体实施方式
下面通过具体实施例加以附图，对本实用新型进行详细描述。如图I至图2所示，580测井系统，包括井下组合仪器单元3、数据传输单元2、地面设备控制及数据处理单元I，井下组合仪器单元3与地面设备控制及数据处理单元I之间通过测井电缆11连接，所述井下组合仪器单元3、数据传输单元2、地面设备控制及数据处理单元I之间的链路为采用DSL宽带连接方式经以太网协议组成的局域网；所述井下组合仪器单元3与数据传输单元2之间和地面设备控制及数据处理单元I与数据传输单元2之间分别设有调制解调器MODEM 7 ;所述地面设备控制及数据处理单元I包括设备控制模块4和数据处理模块5，所述地面设备控制及数据处理单元I还设有支持所述设备控制模块和数据处理模块与数据传输单元进行数据交换的交换机6 ;所述井下组合仪器单元3包括网络通讯模块8、数据采集模块9和探头10通过10BASE-T以太网组成井下单元子网；所述的探头10将信号传递给数据采集模块9，数据采集模块9将信号传递给网络通讯模块8，网络通讯模块8将信号通过调制解调器MODEM 7沿测井电缆11传递给数据传输单元2 ;地面设备控制及数据处理单元I包括主机12、交换机13、深度测量系统14，通过电缆总线15与接口模块16相连，接口模块16通过电源总线17与电源模块18相连；整个测井系统以网络为核心，联结成一个有机的整体，井下组合仪器单元与设备控制及数据处理单元按以太网协议各自组成局域网，通过采用DSL技术的数据传输单元连接。井下组合仪器单元采用了全新的模块化设计思想，井下组合仪器单元包括为网络通讯模块、数据采集模块和探头，其中，每一种特定的探头和其配套的数据采集模块构成为一具有特定功能的仪器，各种仪器均使用统一的网络通讯模块和数据通讯协议，并通过10BASE-T以太网组成井下局域网，使得所有井下仪器实现了数字化和网络化。因其网络良好的拓展性和实时性，使得多种仪器同时使用同一网络传输数据成为可能，并促使仪器串组合一次下井即可取得全部常规测井曲线，改变了以往需组合不同仪器多次下井的做法，大大提闻了测井效率。其中上述仪器可以为偶极子声波测井仪、阵列感应测井仪、数字套管接箍定位仪、三参数测井仪、通讯伽玛测井仪、伽玛能谱测井仪、补偿中子测井仪、电子线路I、岩性密度/微球复合探头、液压推靠器、电子线路II、井斜方位探头、双侧向测井仪、数字声波测井 仪、双感应测井仪、四臂井径测井仪、核磁共振成像测井仪、微电阻率成像测井仪、模块化地层测试器等设备或装置，井下组合仪器单元可以由上述列举的一种或一种以上仪器按实际需求组成，上述设备/装置均为现有技术。通过在井下组合仪器单元与设备控制及数据处理单元间设置的MODEM，使得在地面设备和在井下仪器组成了一个统一的网络系统，实现了资源共享，数据不像以往单向流动，而可以根据需要在各模块间传输，便于系统硬件实现模块化标准化结构，而且将带来软件平台的革新，变集中式处理为分布式处理，集系统各部之所长，大大提高系统性能和作业效率。系统各部分不再是过去那种纵向联系的主机、仪器接口、电源等分机结构，而是统一成为网络节点，形成网状数据流动关系，按测井操作系统的要求，各自承担不同的任务。硬件以模块为基元，统一接口标准及通讯协议，形成标准化单元，以交换机为核心联结成统一整体，用户可根据任务要求，用积木方式搭建适合自身应用的地面系统。软件则以数据库为核心，按国家标准测井数据格式的要求，构建兼容性广泛的测井操作系统。以测井曲线构建数据库元素，应用集合概念、某支仪器构成测井数据库中的一个子集，定义其采集、刻度、运算、处理等诸多参数；某种仪器组合构成更大一层子集，并定义其相关参数。所有测井操作，都是围绕着相应数据库的存取、运算而进行，这样的测井操作软件，可使得所有测井数据都运行于统一的平台上，打破过去那种不同厂家应用不同软件、数据各自处理，资料共享困难的局面，给用户带来极大便利。实际操作时首先地面系统开机，各仪器和模块开机自检；然后经交换机相互建立网络连接，操作系统通过网络循检所有网络节点，各仪器和模块报告自己的名称、种类、工作参数等。当进入仪器配置操作时，软件将根据仪器自下而上的顺序设定相关的操作参数，如深度偏移、张力监控、供电监控等，并检查系统配置是否足够支持此次作业。井口作业将按顺序依次连接好各仪器。随后进入仪器加电操作，电源模块根据主机命令向井下仪器供电，自动推算井下端头电压并进行监控，达到预设值后作出提示，等待井下仪器上传。待MODEM建立通讯之后，软件将在后台进行与各仪器的连接测试，以检查各仪器状态及通讯好坏，如有问题将给出提示。一切正常后将发出测井命令，仪器将依据设定好的工作参数采集相应物理量并上传。之后进行现场刻度，对于现场刻度而言，仪器将测量一模拟指定物理量的刻度装置，如测量结果未超出给定容限，即认为仪器正常，且得到的刻度增益与偏置将参与该物理量的运算。接下来即可进行测井作业，仪器将按设定参数上传数据，如一般仪器每20MS上传一组数据，而数字套管接箍定位仪每IOMS—组数据，数字声波仪每80MS上传一组数据。各仪器也将采集时刻作为数据上传，在地面系统中通过与SDDP深度数据中的时间信息比对，即可换算成按深度坐标的数据，最终形成测井曲线图。测井期间，软件还将对仪器运行进行自动控制，如搜索并稳定密度探头、能谱探头的高压；根据恒功率控制算法控制侧向仪器的发射电流；改变微球仪器参考电压；控制声波仪器收发组合及接收增益等。另外还将根据操作命令开关推靠电源，使仪器推靠臂张开或收拢。测井软件具有良好的人机界面，测井曲线能以多种方式显示，作业中的多种质量 监控参数既能在屏幕上直观显示，也可运行于后台，超限时报警。操作人员可根据现场情况实时修改显示、记录、绘图、仪器运行的各种参数，以获得最佳资料。系统还配备了功能强大的资料处理和现场解释软件，用户可方便地对测井曲线进行处理和修正，以得到更好的成果资料。系统结构允许连接多台计算机同时工作，能在测井的同时在另一主机上进行资料处理和对比，不仅节约时间，而且能对测井过程实施更好的监控，保证测井成功率。系统配备的现场快速解释软件能对测井成果进行快速评价与地层解释，指导下一步工作，提高工作效率。系统具有强大的测试诊断能力，由于采用网络结构，所有仪器使用普通网线即可连接笔记本电脑进行单独测试，而不是像以往那样要将仪器连接到数传短节再连接到地面设备上才能进行检查，或使用专用测试面板进行检查。对地面设备也是同样。所有的检查测试都达到电路板级，即可诊断出某块电路板故障；少数可达到芯片级。由于采用模块化结构，维修工作也变得非常容易，更换相应模块或电路板即可。通过地面与井下仪器端口间的DSL MODEM,地面设备和井下仪器组成了一个统一的网络系统，实现了资源共享，数据不像以往单向流动，而可以根据需要在各模块间传输，便于系统硬件实现模块化标准化结构，而且将带来软件平台的革新，变集中式处理为分布式处理，集系统各部之所长，大大提高系统性能和作业效率。以上说明对本实用新型而言只是说明性的，而非限制性的，本领域普通技术人员理解，在不脱离权利要求所限定的精神和范围的情况下，可做出许多修改、变化或等效，但都将落入本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.580测井系统，包括井下组合仪器单元(3)、数据传输单元(2)、地面设备控制及数据处理单元(I)，井下组合仪器单元(3)与地面设备控制及数据处理单元(I)之间通过测井电缆(11)连接，其特征在于，所述井下组合仪器单元(3)、数据传输单元(2)、地面设备控制及数据处理单元(I)之间的链路为采用DSL宽带连接方式经以太网协议组成的局域网。
2.如权利要求I所述的580测井系统，其特征在于，所述井下组合仪器单元(3)与数据传输单元(2)之间和地面设备控制及数据处理单元(I)与数据传输单元(2)之间分别设有调制解调器MODEM (7)。
3.如权利要求I所述的580测井系统，其特征在于，所述地面设备控制及数据处理单元(I)包括设备控制模块(4)和数据处理模块(5)，所述地面设备控制及数据处理单元(I)还设有支持所述设备控制模块和数据处理模块与数据传输单元进行数据交换的交换机(6)。
4.如权利要求I所述的580测井系统，其特征在于，所述井下组合仪器单元(3)包括网络通讯模块(8)、数据采集模块(9)和探头(10)通过10BASE-T以太网组成井下单元子网；所述的探头(10)将信号传递给数据采集模块(9)，数据采集模块(9)将信号传递给网络通讯模块⑶，网络通讯模块⑶将信号通过调制解调器MODEM(7)沿测井电缆(11)传递给数据传输单兀(2)。
5.如权利要求4所述的580测井系统，其特征在于，地面设备控制及数据处理单元(I)包括主机(12)、交换机(13)、深度测量系统(14)，通过电缆总线(15)与接口模块(16)相连，接口模块(16)通过电源总线(17)与电源模块(18)相连。
6.如权利要求2所述的580测井系统，其特征在于，整个测井系统以网络为核心，联结成一个有机的整体，井下组合仪器单元与设备控制及数据处理单元按以太网协议各自组成局域网，通过采用DSL技术的数据传输单元连接。
专利摘要580测井系统，包括井下组合仪器单元、数据传输单元、设备控制及数据处理单元，所述井下组合仪器单元、数据传输单元、设备控制及数据处理单元之间的链路为采用DSL宽带连接方式经以太网协议组成的局域网，本实用新型采用DSL宽带连接方式将各单元之间有机地组合起来，通过成熟的以太网协议传输数据，达到了数据传输速度增强的目的，各单元内部又可由子模块形成局域网，通过规定统一的结构形式和数据通讯协议，可适时按需求添加或减少子模块，达到提高系统拓展性的目的。
文档编号E21B47/12GK202611690SQ20112057524
公开日2012年12月19日 申请日期2011年12月31日 优先权日2011年12月31日
发明者何明, 李英波, 刘金柱 申请人:北京环鼎科技有限责任公司