专利名称：桥式同心分注地面控制系统的制作方法
技术领域：
本实用新型属于油田注水技术领域，特别涉及一种桥式同心分注地面控制系统。
背景技术：
目前油田分层注水井测试调配时主要是以钢丝作业为主，通过地面试井车控制平台控制钢丝的起下来反复投捞更换固定水嘴，工作量大，无法地面实时控制井下测调仪实现测调同步，并且投捞仪器侧向定位对接成功率低。为了解决大斜度井、深井和采出水回注井分层注水和测试调配难题，通过分注工艺的研究、关键工具的研制，发明人考虑到采用桥式同心分注工艺技术，同时需要研发与之配套的测试调配技术，实现地面实时控制和监测。在实现本实用新型的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题:测试调配技术中所采用的测试调配系统需要至少包括数据采集处理系统、桥式同心分注地面控制系统、电缆以及同心电动井下测调仪，其中，桥式同心分注地面控制系统是测试调配系统的核心，在整个测试调配过程中完成电源的转换、数据接收、指令的发放、井下测调仪供电等任务，决定着测试调配能否取得成功，其设计实现尤为重要且具有一定的难度。
实用新型内容为了解决现有技术的问题，本实用新型实施例提供了一种桥式同心分注地面控制系统。所述技术方案如下:所述桥式同心分注地面控制系统与数据采集处理系统和同心电动井下测调仪分别连接，所述控制系统根据所述数据采集处理系统的预设控制信息控制所述同心电动井下测调仪工作；所述控制系统包括系统供电模块、主控制模块和程控电源模块；所述系统供电模块与所述数据采集处理系统、主控制模块和程控电源模块分别连接，为其供电；所述主控制模块分别与所述同心电动井下测调仪、程控电源模块和数据采集处理系统连接并进行数据通信；所述程控电源模块连接所述同心电动井下测调仪，为其供电。本实用新型实施例提供的技术方案带来的有益效果是:本实用新型同心地面控制系统采用系统供电模块和程控电源模块相结合，为整个系统供电；由主控制模块对不同指令和数据编解码控制输出和输入，实现地面实时控制井下测调仪器和实时井下数据的采集，测调同步操作、实时监测，具有操作方便、性能稳定的特点，可实现测调仪一次下井地面操作控制完成所有注水层段测试调配任务，大大提高测试调配效率和成功率。
为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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他的附图。图1是本实用新型实施例提供的桥式同心分注地面控制系统的原理示意图。图中:1:系统供电模块；2:主控制模块；3:程控电源模块。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。图1示出了本实施例桥式同心分注地面控制系统的原理结构图，本实施例控制系统与数据采集处理系统和同心电动井下测调仪分别连接，所述控制系统根据所述数据采集处理系统的预设控制信息控制所述同心电动井下测调仪工作，所述控制系统的主要功能是给同心电动井下测调仪供电，对其进行开/收臂、正/负调、停止等命令控制，并进行流量、压力、温度等数据采集。具体地，所述控制系统包括系统供电模块1、主控制模块2和程控电源模块3 ;所述系统供电模块I与所述数据采集处理系统、主控制模块2和程控电源模块3分别连接，为其供电；所述主控制模块分别与所述同心电动井下测调仪、程控电源模块3和数据采集处理系统连接并进行数据通信；所述程控电源模块3连接所述同心电动井下测调仪，为其供电。其中，所述主控制模块2与所述数据采集处理系统和程控电源模块3之间分别通过串口通信，以实现数据信息和控制命令的通信传输。其中，所述系统供电模块I包括电源模块，以及与所述电源模块连接的市电交流电或车载电瓶经逆变器转换的交流电，所述电源模块将交流电转换为直流电，再分别供给所述数据采集处理系统、主控制模块2和程控电源模块3。所述同心电动井下测调仪由程控电源模块3根据主控制模块2发出的通信指令来为其供电。具体地，在进行测试调配时，系统供电模块I由市电或12V车载电瓶经逆变器转换为220V交流电，通过电源模块将220V转换为系统需要的+12V、_12V、5V，再给程控电源模块3和主控制模块2供电，给同心电动井下测调仪供电的电源也由220V交流通过程控电源模块3转换为可用的直流电来提供。所述主控制模块2包括主控制CPU，以及分别与所述主控制CPU连接的存储器、控制按键、编解码电路单元和板式程序下载电路单元；所述存储器保存所述主控制CPU设置的参数变量；所述控制按键向所述主控制CPU下达操作指令，所述主控制CPU将所述操作指令传送至所述编解码电路单元进行处理后发送至所述同心电动井下测调仪；所述编解码电路单元采集所述同心电动井下测调仪所发送的数据信息，并传送至所述主控制CPU。所述程控电源模块3包括程控电源CPU、以及与其相连的桥式整流电路单元、脉宽调制电路单元、AD电压/电流采集电路单元和DA电压/电流输出控制电路单元；所述程控电源CPU与所述主控制CPU通信得到需要输出的电压、电流；所述桥式整流电路单元将交流电变换为直流电；所述DA电压/电流输出控制电路单元根据所述需要输出的电压、电流设置相应的输出，所述AD电压/电流采集电路单元采集所述程控电源模块3的实际输出电压、电流；所述脉宽调制电路单元对所述需要输出的电压、电流和实际输出电压、电流进行处理并将结果反馈至所述DA电压/电流输出控制电路单元，实现闭环控制。上述结构所述的控制系统中，主控制模块2负责收集、协调、处理系统所有数据通信和命令控制。首先通过数据采集处理系统设置的参数等变量，保存到存储器中，然后开机进入正常工作状态，主控制CPU控制程控电源模块3给同心电动井下测调仪提供相应电压，程控电源模块3首先将220V交流电通过桥式整流电路变换为直流电，程控电源CPU通过与主CPU通信得到需要输出的电压、电流，然后通过DA电压/电流输出控制电路设置相应的输出，通过AD电压/电流采集电路得到实际输出电压、电流，设置和采集的电压、电流差值，通过放大、脉宽调制等电路处理，反馈到实际输出电路，实现闭环控制，以控制输出的大小，保证同心电动井下测调仪正常工作。同时，主控制模块2通过编解码电路采集到同心电动井下测调仪发送上来的温度、压力、流量、开收臂状态、配水状态、缆头电压等信息，进行开/收臂、正/负调、停止等操作时，通过面板上的控制按键，或者用鼠标点击数据采集处理系统上相应的按钮，将命令发送给主控制CPU，主控制CPU再将命令由编解码电路发送给同心电动井下测调仪，进行相应操作。上述桥式同心分注地面控制系统将交流电转换成各电路工作所需要的直流电，通过对不同指令和数据编解码控制输出和输入，实现地面实时控制井下测调仪器和实时井下数据的采集，测调同步操作、实时监测，具有操作方便、性能稳定的特点，可实现测调仪一次下井地面操作控制完成所有注水层段测试调配任务，大大提高了测试调配效率和成功率。以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种桥式同心分注地面控制系统，与数据采集处理系统和同心电动井下测调仪分别连接，所述控制系统根据所述数据采集处理系统的预设控制信息控制所述同心电动井下测调仪工作；其特征在于，所述控制系统包括系统供电模块(I)、主控制模块(2)和程控电源模块(3);所述系统供电模块(I)与所述数据采集处理系统、主控制模块(2)和程控电源模块(3)分别连接，为其供电；所述主控制模块分别与所述同心电动井下测调仪、程控电源模块(3)和数据采集处理系统连接并进行数据通信；所述程控电源模块(3)连接所述同心电动井下测调仪，为其供电。
2.根据权利要求1所述的桥式同心分注地面控制系统，其特征在于，所述系统供电模块(I)包括电源模块，以及与所述电源模块连接的市电交流电或车载电瓶经逆变器转换的交流电，所述电源模块将交流电转换为直流电，再分别供给所述数据采集处理系统、主控制模块(2 )和程控电源模块(3 )。
3.根据权利要求1所述的桥式同心分注地面控制系统，其特征在于，所述主控制模块(2)包括主控制CPU，以及分别与所述主控制CPU连接的存储器、控制按键、编解码电路单元和板式程序下载电路单元；所述存储器保存所述主控制CPU设置的参数变量；所述控制按键向所述主控制CPU下达操作指令，所述主控制CPU将所述操作指令传送至所述编解码电路单元进行处理后发送至所述同心电动井下测调仪；所述编解码电路单元采集所述同心电动井下测调仪所发送的数据信息，并传送至所述主控制CPU。
4.根据权利要求3所述的桥式同心分注地面控制系统，其特征在于，所述程控电源模块(3)包括程控电源CPU、以及与其相连的桥式整流电路单元、AD电压/电流采集电路单元和DA电压/电流输出控制电路单元；所述程控电源CPU与所述主控制CPU通信得到需要输出的电压、电流；所述桥式整流电路单元将交流电变换为直流电；所述DA电压/电流输出控制电路单元根据所述需要输出的电压、电流设置相应的输出，所述AD电压/电流采集电路单元采集所述程控电源模块(3)的实际输出电压、电流。
5.根据权利要求4所述的桥式同心分注地面控制系统，其特征在于，所述程控电源模块(3)还包括与所述程控电源CPU相连的脉宽调制电路单元，所述脉宽调制电路单元对所述需要输出的电压、电流和实际输出电压、电流进行处理并将结果反馈至所述DA电压/电流输出控制电路单元，实现闭环控制。
6.根据权利要求1所述的桥式同心分注地面控制系统，其特征在于，所述主控制模块(2)与所述数据采集处理系统和程控电源模块(3)之间分别通过串口通信。
专利摘要本实用新型公开了一种桥式同心分注地面控制系统，属于油田注水技术领域。所述系统包括系统供电模块、主控制模块和程控电源模块；系统供电模块与数据采集处理系统、主控制模块和程控电源模块分别连接，为其供电；主控制模块分别与同心电动井下测调仪、程控电源模块和数据采集处理系统连接并进行数据通信；程控电源模块连接同心电动井下测调仪，为其供电。本实用新型采用系统供电模块和程控电源模块相结合，为整个系统供电；由主控制模块对不同指令和数据编解码控制输出和输入，实现地面实时控制井下测调仪和实时井下数据的采集，测调同步操作、实时监测，可实现测调仪一次下井地面操作控制完成所有注水层段测试调配任务，提高测试调配效率和成功率。
文档编号E21B47/12GK202954799SQ20122057766
公开日2013年5月29日 申请日期2012年11月5日 优先权日2012年11月5日
发明者于九政, 杨海恩, 罗必林, 毕福伟, 晏耿成, 王子建, 胡美艳, 申晓莉 申请人:中国石油天然气股份有限公司