一种油气井用选发控制系统的制作方法_3

文档序号:9840630阅读:来源:国知局
述第8电阻另一端连接电源电路供电端,所述第5 二极管负极分别连接第9电阻一端和第15电阻一端,所述第9电阻另一端连接电源电路负极端,所述第15电阻另一端连接所述雷管通道电路雷官控制端。
[0058]上述技术方案的有益效果为:雷管检测电路可以实时检测雷管状态,供CPU采集;雷管通道受控于CPU,只有在CPU收到井上的引爆指令后才能打开雷管通道,并开始计时,在15秒后关闭雷管通道;下级选发通道受控于CPU,只有在CPU收到井上的接通下级指令后才能打开下级选发通道,在打开本级雷管通道时关闭下级选发通道。
[0059]如图5所示,所述的油气井用选发控制系统,优选的,所述电源电路包括:
[0060]电源供电端分别连接第2电容一端和第3场效应管漏极,所述第3场效应管源极分别连接第2电容另一端和第10电阻一端,所述第3场效应管栅极分别连接第9电容一端和第10电阻另一端,所述第3场效应管栅极还连接第2稳压二极管负极,所述第9电容另一端分别连接第2稳压二极管正极和电源负极端,所述第10电阻一端还连接第5瞬态抑制二极管一端,所述第5瞬态抑制二极管另一端连接第10电阻另一端,所述第5瞬态抑制二极管一端还连接第I稳压二极管负极,所述第I稳压二极管正极连接第2稳压二极管正极,所述第I稳压二极管负极还连接第3电容一端,所述第3电容另一端连接第I稳压二极管正极,所述第3电容一端还连接稳压器输入端,所述第稳压器输出端连接第4电容一端,所述第4电容另一端连接第3电容另一端。
[0061]上述技术方案的有益效果为:通过电源电路对选发系统进行供电控制,电路设计合理,供电稳定。
[0062]如图6所示,所述的油气井用选发控制系统,优选的,所述下级选发通道电路包括:
[0063]所述CPU下级选发通道信号端分别连接第11电阻一端和第13电阻一端,所述第13电阻另一端连接电源电路供电端,所述第11电阻另一端连接第6三极管基极,所述第6三极管集电极分别连接第8电容一端和第4瞬态抑制二极管一端,所述第6三极管发射极分别连接第8电容另一端和第4瞬态抑制二极管另一端,所述第4瞬态抑制二极管一端还连接第12电阻一端,所述第12电阻另一端连接电源电路另一供电端,所述第12电阻一端还连接第4场效应管栅极,所述第4场效应管漏极连接下一个选发控制系统,所述第4场效应管源极分别连接第4瞬态抑制二极管另一端和电源电路负极端。
[0064]所述的油气井用选发控制系统,优选的,还包括:多级选发控制仪和油气井用爆仪;
[0065]上位机控制端连接多级选发控制仪控制端,所述多级选发控制仪控制输出端连接检波电路信号端,所述油气井用起爆仪控制端连接多级选发控制仪控制端。
[0066]如图7所示,本发明还公开一种油气井用选发控制系统,包括:直流起爆电源连接多级选发控制仪电源控制端,上位机控制端连接多级选发控制仪控制端,所述多级选发控制仪通过射孔电缆连接根据权利要求1所述的选发控制系统,通过串联N个根据权利要求1所述的选发控制系统,每个根据权利要求1所述的选发控制系统控制一个电控雷管,所述N大于等于I。
[0067]上述技术方案的有益效果为:该系统易于安装使用,可以级联多级射孔枪,可在高温、高冲击力下工作,适用多种直流型电雷管,安全性高,操作界面简单易懂。
[0068]综上所述,由于采用了上述技术方案,本发明的有益效果是:
[0069]选发模块在井下利用单芯电缆进行供电和通信,通信方式为双向载波的半双工方式。选发模块采用负电工作,电源电路采用两级稳压,可以将-5V DC?-550VDC的电压稳压至-5VDC和-10VDC,-5V用于CPU供电和上拉电压,-1OV用于驱动开关器件;检波电路可以耐受±600VDC的电压冲击,可以在低压下解调出电压载波信号,供CPU解析;应答电路可以耐受± 600VDC的电压冲击,可以在低压下将CPU发出的应答命令调制成电流信号,供井上设备采集;雷管检测电路可以实时检测雷管状态,供CPU采集;雷管通道受控于CPU,只有在CPU收到井上的引爆指令后才能打开雷管通道,下级选发通道受控于CPU,只有在CPU收到井上的接通下级指令后才能打开下级选发通道,在打开本级雷管通道时关闭下级选发通道。
[0070]本发明涉及一种油气井用雷管控制选发开关模块,可以适用普通大电阻雷管、数码雷管、EBW雷管等直流型雷管,工作温度范围-55°C?175°C,工作电压范围-5V?-550V,适应电缆类型:0?200Ω,寄生电容<0.1uF/lkm。
[0071]为解决现有射孔作业中选发器存在的上述问题,本发明设计了一种电控选发开关模块,这种模块易于安装使用,可以级联10级射孔枪,可在高温、高冲击力下工作,适用多种直流型电雷管,安全性高,操作界面简单易懂。
[0072]本发明解决上述问题的方法是:设计一种选发控制模块,包括检波电路、应答电路、电源电路、雷管检测电路、雷管通道和下级选发通道。选发模块在井下利用单芯电缆进行供电和通信,通信方式为双向载波的半双工方式。选发模块采用负电工作,电源电路采用两级稳压,可以将-5V DC?-550VDC的电压稳压至-5VDC和-10VDC,-5V用于CPU供电和上拉电压,-1OV用于驱动开关器件;检波电路可以耐受±600VDC的电压冲击,可以在低压下解调出电压载波信号,供CHJ解析;应答电路可以耐受±600VDC的电压冲击,可以在低压下将CPU发出的应答命令调制成电流信号,供井上设备采集;雷管检测电路可以实时检测雷管状态,供CPU采集;雷管通道受控于CPU,只有在CPU收到井上的引爆指令后才能打开雷管通道,并开始计时,在15秒后关闭雷管通道;下级选发通道受控于CPU,只有在CPU收到井上的接通下级指令后才能打开下级选发通道,在打开本级雷管通道时关闭下级选发通道。
[0073]本发明的效果是将原机械式选发器设计成电子式选发器,通过井上设备控制发出指令,可以检测、引爆准备、选择性发火和跳过指定雷管,并绘制出电流、电压引爆曲线。本模块安全性能可靠,适应能力强,可以在RF干扰、雷击、静电、±600V电压下不误引爆雷管,可在-55°C?175°C、_5V?-550V下正常工作。
[0074]—种油气井用选发控制模块,选发模块在井下利用单芯电缆进行供电和通信,通信方式为双向载波的半双工方式。选发模块采用负电工作,电源电路采用两级稳压,可以将-5V DC?-550VDC的电压稳压至-5VDC和-10VDC,-5V用于CPU供电和上拉电压,-1OV用于驱动开关器件;检波电路可以耐受±600VDC的电压冲击,可以在低压下解调出电压载波信号,供CPU解析;应答电路可以耐受± 600VDC的电压冲击,可以在低压下将CPU发出的应答命令调制成电流信号,供井上设备采集;雷管检测电路可以实时检测雷管状态,供CHJ采集;雷管通道受控于CPU,只有在CPU收到井上的引爆指令后才能打开雷管通道,并开始计时,在15秒后关闭雷管通道;下级选发通道受控于CPU,只有在CPU收到井上的接通下级指令后才能打开下级选发通道,在打开本级雷管通道时关闭下级选发通道。
[0075]在本说
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