一种测井电缆的无线磁记号采集系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种测井电缆的无线磁记号采集系统，包括安装于井口的磁记号发射器以及安装于绞车后仓的磁记号接收器，磁记号发射器通过无线方式与磁记号接收器进行通讯。本发明降低了有线磁记号系统经常因插头、线路故障而造成的现场故障排除等等停时间，减少了磁记号现场使用故障率。同时，能够降低现场井口施工人员工作量，无需拉线，增强了系统运行的稳定性。最后，本发明采用自行绕制的高精度记号器，提高了耐磨性和增大了信号的幅度。解决了原来无线磁记号系统因距离远而导致干扰大、测量精度低的缺点。
【专利说明】一种测井电缆的无线磁记号采集系统
【技术领域】
[0001]本发明属于油气开采【技术领域】，涉及一种信号采集传输系统，具体涉及一种测井电缆的无线磁记号采集系统。
【背景技术】
[0002]在油气井开发测井过程中，磁记号是油气井测井中非常重要的信号之一，它是标定在测井电缆钢丝铠装层上的、用于标注测井深度的磁性记号，是测井解释中把明深度转化为实际深度的重要的依据。通常使用马丁代克或者井口马达作为深度的测井设备，都会存在测量误差，无法达到规定允许的深度误差指标，磁记号作为深度标准可以很好地满足测井要求。以往的井口信号测量采用老式汽车上的点火线圈采集信号，用线缆传输方式进行，然而由于井口到绞车面板或者测井仪器的距离远而导致干扰大、测量精度低且联线繁琐，并且由于井场过往的机械较多，特别在零下10摄氏度以下的工作环境下，会经常发生测量线缆发生断线故障，对实现安全可靠地深度测量造成了一定的影响，影响测井施工正常进行。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于解决上述问题，提供一种在油气井测井过程中对测井电缆上的磁记号进行采集处理并通过无线方式发送至测井车地面仪上的测井电缆的无线磁记号采集系统，该系统能够解决在低温环境下油气井测井过程中磁记号信号传输不可靠，干扰大，测量精度低，故障率高等问题，同时本发明能够减小施工强度。
[0004]为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是:
[0005]一种测井电缆的无线磁记号采集系统，包括安装于井口的磁记号发射器以及安装于绞车后仓的磁记号接收器，磁记号发射器通过无线方式与磁记号接收器进行通讯；磁记号发射器包括一端开口的探头壳体，探头壳体的开口与外壳的一端密封套装，外壳的另一端密封安装有固定板；探头壳体前部与后部之间形成凸台，外壳后部端面与该凸台密封接触；探头壳体内设置有用于采集测井电缆磁记号的感应线圈，外壳内设置有为整个装置供电的电池组以及与感应线圈相连用于处理感应线圈采集到的信号的处理电路板，固定板上安装有电源开关和充电航插。
[0006]所述外壳的顶端设置有密封圈，密封圈上安装有支撑圈，支撑圈通过外护盖固定在外壳上。
[0007]所述的探头壳体以及外壳均为中空的圆柱状。
[0008]所述探头壳体的前部伸入外壳内部，与外壳密封套装；探头壳体前部的外径小于探头壳体后部的外径；感应线圈用石蜡固定在探头壳体中，且感应线圈的外径小于等于探头壳体前部的内径；探头壳体内部顶端安装有探头护盖。
[0009]所述外壳后部的外径小于其前部的外径，且外壳的后部与前部通过斜面过渡连接，固定板安装于外壳前部顶端的内部。
[0010]所述的电池组安装于外壳后部的空腔中，并通过电池压盖压紧固定，电池压盖安装于外壳前部与后部的分界处；处理电路板安装于外壳前部的空腔中。
[0011]所述的处理电路板上设置有磁记号发射器电路，磁记号发射器电路包括MCU，以及均与MCU相连的A/D采集模、时钟单元、电源以及用于发送无线数据的无线数据传输模块；感应线圈采集到的信号通过滤波及放大电路与A/D采集模块的输入端相连。
[0012]所述的磁记号接收器包括接收器外壳，接收器外壳上安装有发射天线插座和电源指示灯，发射天线插座与接收器外壳内部的磁记号接收器电路相连。
[0013]所述的磁记号接收器电路包括MCU，以及均与MCU相连的D/A转换模块、时钟单元、电源以及用于接收无线数据的无线数据传输模块；D/A转换模块将MCU处理后的数据通过电平转换电路及滤波电路传送至输出接口并输出。
[0014]与现有技术相比，本发明具有以下有益效果:
[0015]本发明将磁记号发射器安装于井口，通过感应线圈采集测井电缆的磁记号信息，再将采集到的信号经过处理电路板以无线的形式发送给安装于绞车后仓的磁信号接收器，实现测井电缆磁记号的采集；本发明能够降低有线磁记号系统经常因插头、线路故障而造成的现场故障排除等等停时间，减少了磁记号现场使用故障率。同时，能够降低现场井口施工人员工作量，无需拉线，增强了系统运行的稳定性。最后，本发明采用自行绕制的高精度记号器，提高了耐磨性和增大了信号的幅度。解决了原来无线磁记号系统因距离远而导致干扰大、测量精度低的缺点。
[0016]另外，通过现场10井次的有线磁记号和无线磁记号的实验对比分析，本发明具有良好的抗干扰性、延迟为毫秒级，测出的磁记号幅度大、记号尖子清晰，计量准确，在减少现场劳动强度的同时，减少了原来磁记号系统的故障率，提高了计量的准确性。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1为本发明磁记号发射器的结构示意图；
[0018]图2为本发明磁记号发射器电路的模块化示意图；
[0019]图3为本发明磁记号接收器电路的模块化示意图。
[0020]其中，I为感应线圈；2为探头壳体；3为探头护盖；4为外壳；5为电池组；6为电池压盖；7为处理电路板；8为外护盖；9为支撑圈；10为密封圈；11为电源开关；12为固定板；13为充电航插。
【具体实施方式】
[0021]下面结合附图对本发明做进一步详细的说明:
[0022]参见图1至图3，本发明包括安装于井口的磁记号发射器以及安装于绞车后仓的磁记号接收器，磁记号发射器通过无线方式与磁记号接收器进行通讯；磁记号发射器包括一端开口的探头壳体2，探头壳体2的开口与外壳4的一端密封套装，外壳4的另一端密封安装有固定板12 ;探头壳体2内设置有用于采集测井电缆磁记号的感应线圈1，外壳4内设置有为整个装置供电的电池组5以及与感应线圈I相连用于处理感应线圈I采集到的信号的处理电路板7，固定板12上安装有电源开关11和充电航插13。探头壳体2以及外壳4均为中空的圆柱状。探头壳体2的前部伸入外壳4内部，与外壳4密封套装；探头壳体2前部的外径小于探头壳体2后部的外径；感应线圈I用石蜡固定在探头壳体2中，且感应线圈I的外径小于等于探头壳体2前部的内径；探头壳体2内部顶端安装有探头护盖3。探头壳体2前部与后部之间形成凸台，外壳4后部端面与该凸台密封接触。
[0023]外壳4的顶端设置有密封圈10，密封圈10上安装有支撑圈9，支撑圈9通过外护盖8固定在外壳4上。外壳4后部的外径小于其前部的外径，且外壳4的后部与前部通过斜面过渡连接，固定板12安装于外壳4前部顶端的内部。电池组5安装于外壳4后部的空腔中，并通过电池压盖6压紧固定，电池压盖6安装于外壳4前部与后部的分界处；处理电路板7安装于外壳4前部的空腔中。如图2所示，处理电路板7上设置有磁记号发射器电路，磁记号发射器电路包括MCU，以及均与MCU相连的A/D采集模、时钟单元、电源以及用于发送无线数据的无线数据传输模块；感应线圈I采集到的信号通过滤波及放大电路与A/D采集模块的输入端相连。
[0024]如图3所示，磁记号接收器包括接收器外壳，接收器外壳上安装有发射天线插座和电源指示灯，发射天线插座与接收器外壳内部的磁记号接收器电路相连。磁记号接收器电路包括MCU，以及均与MCU相连的D/A转换模块、时钟单元、电源以及用于接收无线数据的无线数据传输模块；D/A转换模块将MCU处理后的数据通过电平转换电路及滤波电路传送至输出接口并输出。
[0025]本发明的原理:
[0026]本发明主要是把在油气井测井时电缆上固有磁信号的鉴别、采集处理、发送、接收等过程。主要由无线磁记号发射器和无线记号接收两部分组成，磁记号发射器安装在井口，主要用于磁信号的检测、处理、发射。磁记号接收器安装在绞车后仓，磁记号接收器接收从井口发射过来的无线磁记号信号，经过解调处理输出原先出测井地面仪可识别的有用信号。
[0027]磁记号发射器:感应线圈I用石蜡固定在探头壳体2中，探头护盖3连接在探头壳体2内部顶端，外壳4连接在探头壳体2上，电池组5放置在外壳4内，电池组5上用电池压盖6压紧固定，处理电路板7放置在外壳中，电源开关11和充电航插13固定在固定板12上，固定板12安装在外壳4顶端内部，外壳4顶端加密封圈10，密封圈10上安装支撑圈9，支撑圈9通过外护盖8固定在外壳4上。磁记号接收器:处理电路板安装在外壳中，外壳上安装有发射天线插座和电源指示灯。
[0028]本发明的工作过程:
[0029]本发明磁记号接收器安装在测井绞车中仓，连接随车12VDC电源和信号控制线路，一次性安装，长期使用。磁记号接收器在测井时安装在井口，测完井后拆卸，具体安装及拆卸如下:
[0030]安装:把磁记号发射器安装在井口挂泥板的记号固定架上，根据记号大小调整探头顶端和测井电缆的远近，锁紧固定螺栓，挂好安全绳，打开磁记号发射器电源开关11。
[0031]拆卸:关掉磁记号发射器电源开关11，取下安全绳，松开记号锁紧螺栓，取下磁记号发射器。
[0032]以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及龙等效物界定。'
【权利要求】
1.一种测井电缆的无线磁记号采集系统，其特征在于:包括安装于井口的磁记号发射器以及安装于绞车后仓的磁记号接收器，磁记号发射器通过无线方式与磁记号接收器进行通讯；磁记号发射器包括一端开口的探头壳体(2),探头壳体⑵的开口与外壳⑷的一端密封套装，外壳(4)的另一端密封安装有固定板(12)；探头壳体(2)前部与后部之间形成凸台，外壳(4)后部端面与该凸台密封接触；探头壳体(2)内设置有用于采集测井电缆磁记号的感应线圈(1),外壳(4)内设置有为整个装置供电的电池组(5)以及与感应线圈(1)相连用于处理感应线圈⑴采集到的信号的处理电路板(7),固定板(12)上安装有电源开关(11)和充电航插(13)。
2.根据权利要求1所述的测井电缆的无线磁记号采集系统，其特征在于:所述外壳(4)的顶端设置有密封圈(10),密封圈(10)上安装有支撑圈(9),支撑圈(9)通过外护盖(8)固定在外壳(4)上。
3.根据权利要求1所述的测井电缆的无线磁记号采集系统，其特征在于:所述的探头壳体⑵以及外壳⑷均为中空的圆柱状。
4.根据权利要求3所述的测井电缆的无线磁记号采集系统，其特征在于:所述探头壳体(2)的前部伸入外壳(4)内部，与外壳(4)密封套装；探头壳体(2)前部的外径小于探头壳体(2)后部的外径；感应线圈(1)用石蜡固定在探头壳体(2)中，且感应线圈(1)的外径小于等于探头壳体(2)前部的内径；探头壳体(2)内部顶端安装有探头护盖(31
5.根据权利要求3或4所述的测井电缆的无线磁记号采集系统，其特征在于:所述外壳(4)后部的外径小于其前部的外径，且外壳(4)的后部与前部通过斜面过渡连接，固定板(12)安装于外壳(4)前部顶端的内部。
6.根据权利要求5所述的测井电缆的无线磁记号采集系统，其特征在于:所述的电池组(5)安装于外壳(4)后部的空腔中，并通过电池压盖(6)压紧固定，电池压盖(6)安装于外壳(4)前部与后部的分界处；处理电路板(7)安装于外壳(4)前部的空腔中。
7.根据权利要求6所述的测井电缆的无线磁记号采集系统，其特征在于:所述的处理电路板(7)上设置有磁记号发射器电路，磁记号发射器电路包括1⑶，以及均与1⑶相连的八/0采集模、时钟单元、电源以及用于发送无线数据的无线数据传输模块；感应线圈(1)采集到的信号通过滤波及放大电路与八/0采集模块的输入端相连。
8.根据权利要求1所述的测井电缆的无线磁记号采集系统，其特征在于:所述的磁记号接收器包括接收器外壳，接收器外壳上安装有发射天线插座和电源指示灯，发射天线插座与接收器外壳内部的磁记号接收器电路相连。
9.根据权利要求9所述的测井电缆的无线磁记号采集系统，其特征在于:所述的磁记号接收器电路包括1^，以及均与相连的0/八转换模块、时钟单元、电源以及用于接收无线数据的无线数据传输模块转换模块将1⑶处理后的数据通过电平转换电路及滤波电路传送至输出接口并输出。
【文档编号】G08C17/02GK104500037SQ201410648537
【公开日】2015年4月8日 申请日期:2014年11月14日 优先权日:2014年11月14日
【发明者】谢刚, 李江博, 孙庚寅, 刘凯, 廖远兴, 郭磊, 井毅, 马强, 李嘉, 田博宁, 吴雷, 杨飞虎, 刘强, 赵坤 申请人:中国石油天然气集团公司, 中国石油集团测井有限公司