个数进行计数，通过计数的个数可以求得测井电缆的下放速度从而求得测井电缆下放深度，最后再利用3号读磁器采集磁记号对装置在电缆上所注磁记号进行验证。
[0012]本发明主体为铝合金加工的长方体结构，传感器依次镶嵌在长方体结构内，使用时将装置垂直固定于井口，与下井电缆紧密接触，利用带卡扣的背板将电缆夹紧，使电缆与装置各传感器紧密接触，在电缆向下运行时开启装置进行操作，装置测控部分由控制箱和笔记本组成，装置各传感器通过航空插头与电缆和控制箱链接，控制箱与PC笔记本通过网线连接。
[0013]整个系统由PC笔记本上位机控制，能够将compactR1模块获取的数据通过网线传输到PC笔记本中，并且在笔记本电脑的显示软件上显示出来，能够方便直观的监测电缆下井打标过程中的数据变化，数据库数据保存程序能够将PC笔记本电脑获得的电缆下井打标数据进行保存，存入excel文档中，从而能够实现数据的实时存储，当一次电缆下井测试完成后能够实现数据的打印回放等功能，方便后续的数据分析和使用。
[0014]消磁器、注磁器、读磁器的控制程序均是基于Labview编程实现的，消磁器在测井电缆的打标过程中是处于长开状态的，上位机发送指令，启动FPGA控制程序，FPGA控制程序发送指令，控制1卡输出端口的通断，1卡是一个控制输出的板卡，有16路通道，选择合适的通道对电路进行控制，给选择好的1卡端口施加一个高电平，并持续给予高电平，1卡端口控制直流固态继电器的输出端连接的电路处于持续导通状态，使得与之连接的交流电源和消磁器形成一个持续导通的闭合回路，消磁器是有导线和磁芯组成的，当交流电通过导线时，交变电流产生交变磁场，220V的强交变磁场可以将测井电缆上的磁畴重新变成杂乱无章的情况，即消除测井电缆上原有的磁信号。
[0015]注磁器注磁方式选用直流注磁，采用瞬时电流变化进行注磁，首先在上位机程序中设置注磁时间，用于产生瞬时电流，与【具体实施方式】一相似，上位机发送指令，启动FPGA控制程序，FPGA控制程序发送指令，控制1卡输出端口的通断，1卡是一个控制输出的板卡，有16路通道，选择合适的通道对电路进行控制，先给选择好的1卡端口施加一个高电平，高电平持续时间与之前设置好的注磁时间相同，然后施加低电平，使得直流固态继电器的输出端连接的电路导通时间与注磁时间相同，即与之连接的直流电源和注磁器形成的闭合回路导通的时间为注磁时间，由于注磁时间非常短，形成一个瞬间变化的电流，瞬时电流通过注磁器的导线，产生一个强直流磁场，并在注磁器的磁芯和测将电缆上形成磁通路，强直流磁场在测井电缆上打下磁标记。
[0016]读磁器读磁是将电缆上的磁信号转换换成电信号的过程，主要基于电磁感应定律，当带有磁信号的测井电缆经过读磁器时，读磁器的线圈能感应磁性，将磁信号转化为电信号，由于注磁和消磁过程中都会产生干扰信号，所以将转换成的电信号通过信号采集处理模块进行滤波，电容滤波电路属于低通滤波方式，可以滤出信号中的高频信号，保留低频信号，转换成的电信号通过电容滤波可以滤出注磁消磁过程中产生的杂波，从而更好地保留测井电缆上的磁记号信息。
[0017]信号采集处理模块分别采集I号读磁器和2号读磁器采集的磁信号，对于相同的磁标记，两个读磁器读到的磁信号是相同的，但相差一些时间，通过采集到的两个磁信号，使用互相关方法可以估计出两个读磁器读到此磁信号的时间差，由于两个读磁器之间的距离是确定的，再通过估计出的时间差，可以得到测井电缆运行的速度，以及电缆下方的深度。
[0018]由于采集到的磁信号波形的中间位置为一个标准的波峰波形，所以波峰检测模块可以作为检测到磁信号的工具，波峰检测模块的物理意义为:对采集到的测井电缆上的磁信号进行检测，当采集到的前一个点和后一个点都比这个点小的时候，说明当前点为波峰位置，
当波峰检测模块检测到磁信号瞬时，上位机发出指令，控制第一个注磁器注磁，由于注磁器与读磁器之间的距离固定为0.5米，每检测到一个磁信号即注磁一次，则可以看出测井电缆上每两个相邻的磁标记之间的距离也为0.5米。
[0019]波峰计数模块可以对第一个注磁器打下的磁标记个数进行计数，由于注磁器每隔0.5米注磁一次，则注磁40次时，电缆运行20米，此时上位机发送指令，控制第二个注磁器注磁一次，即第二个注磁器在测井电缆上每隔20米注磁一次。
【主权项】
1.一种便携式油田电缆、钢丝打标深度测量装置，包括上位机、CompactR1模块、传感器模块，其特征在于:所述的传感器模块包括两个注磁器、两个消磁器及三个读磁器，其中两个注磁器、两个消磁器分别连接compactR1模块的继电器模块，compactR1模块中的继电器模块与compactRI O模块的1卡输出端口连接，三个读磁器经过信号采集处理模块与compactR1模块的AD采集卡模拟输入端口连接，compactR1模块的AD采集卡数字输出端口与上位机连接，其中两个注磁器由24V直流电源供电，两个消磁器由220V交流电源供电。2.根据权利要求1所述的便携式油田电缆、钢丝打标深度测量装置，其特征在于:所述的传感器模块中I号消磁器、I号注磁器、I号读磁器、2号读磁器、2号消磁器、2号注磁器、3号读磁器，按顺序顺次排列，其中在传感器模块两端加入了滑轮，在I号注磁器位置安装了精调机构，I号注磁器和2号读磁器之间相隔0.5m的距离，距离I号注磁器0.4m位置安装I号读磁器。3.一种便携式油田电缆、钢丝打标深度测量装置的深度测量方法，其特征在于: 步骤一、上位机发送指令，通过compactR1模块的1卡端口控制compactR1模块的继电器模块的闭合产生来控制220V交流电源与两个消磁器的连接，首先I号消磁器通过交流磁路对测井电缆上原有的干扰性磁场消除； 步骤二、上位机发送指令，通过compactR1模块的1卡端口控制compactR1模块的继电器模块的闭合产生瞬时直流电压和电流，通过I号注磁器线圈的电磁效应产生瞬时磁路，在测井电缆上打下磁标记，I号注磁器给电缆注上用于计量电缆长度的0.5米间隔标记；步骤三、测井电缆上的磁标记通过2号读磁器时，通过电磁感应原理，磁信号转化为电信号，并通过compactR1模块的AD采集卡采集到compactR1模块的FPGA中，2号读磁器读取I号注磁器在电缆上注入的磁记号； 步骤四、采集到compactR1模块的FPGA中的电信号首先通过信号采集处理模块中的滤波模块将杂波信号滤掉，然后通过信号采集处理模块检测信号波峰，每检测到一个波峰信号，信号采集处理模块中计数模块计数一次，当计数模块加I时，通过上位机发送指令，控制I号注磁器注磁一次，以此实现每当2号读磁器读到磁记号时，上位机控制I号注磁器注磁；步骤五、在I号注磁器在测井电缆上的磁标记在通过2号读磁器计数后，由2号消磁器消磁，当信号采集处理模块中的计数模块计数每计40个时，通过上位机发送指令，控制2号注磁器注磁一次，即在测井电缆上每20米打下一个磁标记，2号消磁器消除经过2号读磁器并系统计数后的磁记号，2号注磁器布置在2号消磁器后端； 步骤六、信号采集处理模块对2号注磁器打下的磁标记个数进行计数，通过计数的个数可以求得测井电缆的下放速度从而求得测井电缆下放深度，最后再利用3号读磁器采集磁记号对装置在电缆上所注磁记号进行验证。
【专利摘要】本发明涉及一种便携式油田电缆、钢丝打标深度测量装置及其测量方法。主要解决了田测井电缆的长度打标问题以及如何得到准确的井深数据问题。所述的传感器模块包括两个注磁器、两个消磁器及三个读磁器，其中两个注磁器、两个消磁器分别连接compactRIO模块的继电器模块，compactRIO模块中的继电器模块与compactRIO模块的IO卡输出端口连接，三个读磁器经过信号采集处理模块与compactRIO模块的AD采集卡模拟输入端口连接，compactRIO模块的AD采集卡数字输出端口与上位机连接，其中两个注磁器由24V直流电源供电，两个消磁器由220V交流电源供电。具有测量方便、准确，且施工简单的特点。
【IPC分类】G01B7/26, G01B7/04, G01B7/02
【公开号】CN105526855
【申请号】CN201510886384
【发明人】薛国民, 李明山, 汝继伟, 高杨
【申请人】中国石油天然气集团公司, 大庆石油管理局
【公开日】2016年4月27日
【申请日】2015年12月6日