一种实时时钟同步系统及随钻测井装置的制作方法

本发明涉及石油探勘测井技术领域，特别涉及一种实时时钟同步系统及随钻测井装置。

背景技术：

随着人们生活的节奏加快，对时间观念越来越重视，实时时钟装置可以精确的时间，实时时钟时通常都用于电子设备，各种含有实时时钟功能的电子设备的普及，实时时钟的应用也越来越广泛。某些特殊情况下，含有实时时钟在电子设备需要在主电源断电的情况下，保证实时时钟的工作，尤其是石油勘探领域，井下设备长年在地下运转，实时时钟需要保持长年的工作。

在石油钻探技术的中随钻测井技术得到越来越多应用。相对于随钻测量技术，随钻测井技术需要实时上传更多的参数，不仅包括实时测量的井斜角、方位角、工具面角等工程参数，还实时传输电阻率、自然伽马、中子孔隙度、密度等常规测井中测量的地质参数。随钻测井技术能够实时的测量井下的工程参数和地质参数，并通过数据远传系统将井下测量信息实时的传送到地面。由于随钻测井技术是实时上传数据的，对井下的时间与地面时间之间的同步性要求精确，以便减小测量误差，才能保证现场施工人员可以根据随钻测井数据及时准确的判断井下的工程信息和地质信息，以便及时调整施工参数，保证钻井工具尽可能的按照设计轨迹钻进。

技术实现要素：

针对现有技术的上述问题，本发明的目的在于提供一种实时时钟同步系统及随钻测井装置，井下时间与地面时间同步，减小测量误差。

为了解决上述问题，本发明提供一种时时钟同步装置和地面仪器，所述实时时钟同步装置包括实时时钟电路芯片、处理器和电源；所述地面仪器，用于发出时间同步指令，并且用于生成深度时间曲线；所述实时时钟电路芯片，用于提供随钻测井装备的井下实时时间；所述处理器，用于读取所述地面仪器发出的时间同步指令，执行所述时间同步指令；所述电源，用于为所述实时时钟电路芯片提供稳定的电压。

进一步地，所述电源包括主电源和备用电源。

进一步地，所述备用电源为高温锂电池。

进一步地，所述处理器还用于读取实时时间对应的井下测量数据。

进一步地，所述地面仪器还用于处理井下测量数据。

本发明另一方面保护一种随钻测井装置，包括井下仪器，其特征在于，还包括所述的实时时钟同步系统，所述井下仪器设有内存短节。

进一步地，所述内存短节用于存储井下测量数据。

由于上述技术方案，本发明具有以下有益效果：

1)本发明所述的一种实时时钟同步系统及随钻测井装置，采用实时时钟同步方法，实现井下时间和地面时间同步，时间误差，数据更加精确。

2)本发明所述的一种种实时时钟同步系统及随钻测井装置，采用备用电源，保证井下仪器在开启或停止时，井下时间和地面时间同步，无需重新校对时间。

3)本发明所述的一种种实时时钟同步系统及随钻测井装置，实时时钟同步功能所需空间较小，节约空间。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它附图。

图1是本发明实施例提供的一种实时时钟同步装置的结构图；

图2是本发明实施例提供一种实时时钟同步系统流程图

图3是本发明实施例提供的一种随钻测井装置的结构图

图中：1-实时时钟同步装置，11-实时时钟电路芯片，12-处理器，131-主电源，132-备用电源，2-地面仪器，3-井下仪器串，31-泥浆脉冲器，32-井下发电机，33-整流器，34-内存短节，341-内存板，35-方位测量短节，36-连接短节，37-电阻率仪，38-伽马仪。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

本发明实施例1中提供了一种实时时钟同步系统，随钻测井时，需要对井下各项研究数据进行记录，绘制井下各项研究数据与时间曲线，地面仪器需要记录深度与时间曲线，在随钻测井结束时，合并深度时间曲线与时间数据曲线，得到深度数据曲线，因此需要保持井下时间与地面时间一致，所述实时时钟同步系统的功能是保持地面与井下时间同步。

结合图1和图2所示，所述实时时钟同步系统，包括实时时钟同步装置1和地面仪器2，所述实时时钟同步装置1包括实时时钟电路芯片11、处理器12和电源13。

所述地面仪器2，用于对所述处理器12发出指令，发出指令为时间同步指令；同时所述地面仪器2进行生成井下深度时间曲线。

所述实时时钟电路芯片11，用于保存当前时间，并且提供井下仪器的实时时间，所述实时时钟电路芯片耗电量低于10μa。

所述处理器12，用于读取所述地面仪器2发出的时间同步指令，执行该时间同步指令。

所述实时时钟电路芯片11和所述处理器12设置在内存板上。

所述电源13，用于为为所述实时时钟电路芯片11提供稳定的电压，所述电源13包括主电源131和备用电源132，所述主电源131由井下仪器提供，所述备用电源132为高温锂电池，该高温锂电池具有耐155℃以上高温，体积小，仅仅相当于1节7号电池，保持为所述实时时钟电路芯片提供2年以上时间的稳定电压。

所述地面仪器2发出时间同步指令至所述处理器12，该时间同步指令中包含4个字节长的当地时间，所述处理器12执行该时间同步指令，读取所述实时时钟电路芯片11中的当前时间，更新所述实时时钟电路芯片11的当前时间，井下实时时间与地面时间同步。

当所述主电源131停止工作时，所述备用电源132为所述实时时钟电路芯片11提供稳定的电压，保持所述实时时钟同步装置的正确时间。

当所述主电源131停止工作后，重新供应稳定电压时，所述处理器12丢失准确的时间，所述处理器12发生询问指令至所述实时时钟电路芯片11，所述实时时钟电路芯片11将返回4个字节长的当前时间的至所述处理器12，保证时间同步。

采用所述实时时钟同步系统，能够在停止主电源的情况下，依然维持井下时间与地面时间的同步，备用电源使用时间长，耐高温，所需空间小，可以保证井下的时间与地面时间相同步，时间差小，主电源重启起到后，可以保证井下的时间与地面时间相同步，便于分析测量数据。

实施例2

本发明实施例2中提供了一种随钻测井装置，包括井下仪器3，还包括实时时钟同步系统，所述实时时钟同步系统参照实施例1中的工作流程。

结合图1和图3所示，所述井下仪器3自上而下包括泥浆脉冲器31、井下发电机32、整流器33、内存短节34、方位测量短节35、连接短节36、电阻率仪37和伽马仪38。

所述泥浆脉冲器31、所述井下发电机32、所述整流器33、所述内存短节34、所述方位测量短节35、所述连接短节36、所述电阻率仪37和所述伽马仪38设置在钻铤内。

所述泥浆脉冲器31，用于传递井下信号至地面，便于所述地面仪器2能够生成深度时间曲线。

所述井下发电机32为所述主电源131，用于提供的所需的交流电。

所述整理器33，用于将所需交流电转化为直流电。

所述内存短节34，用于存储井下测量数据，所述处理器12用于读取实时时间对应的井下测量数据。

所述电阻率仪37，用于测量地层电阻率。

所述伽马仪38，用于测量地层γ计数。

由于泥浆脉冲通讯的带宽有限小于10bit每秒，所以数据大部分是存储在内存中的，所述方位测量短节35、所述电阻率仪37和所述伽马仪38三者的测量数据都存储在所述内存短节34中。

所述井下仪器3需在井口进行循环测，如果正常工作，下钻至井底，若果非正常工作，需要更换仪器；正常钻井作业，所述地面仪器2发出时间同步指令至所述处理器12，该时间同步指令中包含4个字节长的当地时间，所述处理器12执行该时间同步指令，读取所述实时时钟电路芯片11中的当前时间，更新所述实时时钟电路芯片11的当前时间，井下实时时间与地面时间保持同步。

当所述主电源131停止工作时，所述备用电源132为所述实时时钟电路芯片11提供稳定的电压，保持所述实时时钟同步装置的正确时间。

所述井下仪器3下钻至10-30m过程中，所述主电源131反复开启和断开，所述主电源131断开时，所述处理器12会丢失准确的时间，所述处理器12发生询问指令至所述实时时钟电路芯片11，所述实时时钟电路芯片11将返回4个字节长的当前时间的至所述处理器12，保持时间同步。

所述井下仪器3下钻至10-30m过程中，所述电阻率仪37和所述伽马仪测量地层各项数据，所测得的井下数据存储在所述内存短节34内，所述处理器12用于读取实时时间对应的井下测量数据。

钻井结束后，所述井下仪器3上升至地面，所述地面仪器2处理井下测量数据，合并深度时间曲线和数据时间曲线为深度数据曲线。

所述随钻测井装置，包括实时时钟同步系统，能够保证井下时间和地面时间同步，保证时间误差小，提高处理深度时间曲线和数据时间曲线的精确度，便于分析井下工作时，现场的实际工况。

上述说明已经充分揭露了本发明的具体实施方式。需要指出的是，熟悉该领域的技术人员对本发明的具体实施方式所做的任何改动均不脱离本发明的权利要求书的范围。相应地，本发明的权利要求的范围也并不仅仅局限于前述具体实施方式。