CN102200010B - 一种测井井下仪器推靠控制装置 - Google Patents

一种测井井下仪器推靠控制装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种测井井下仪器推靠控制装置，包括：液压泵由电机驱动，并具有多出口，液压泵每个出口均分别连接比例减压阀；比例减压阀一端连接液压泵，另一端连接液压缸；液压缸一端连接比例减压阀，另一端通过推盘推靠推靠臂连杆结构；测量模块设置在推靠臂连杆结构上，测量模块检测井径尺寸及推靠力，并将检测到的数据发送到信号处理模块；信号处理模块接收测量模块发送来的井径尺寸及推靠力参数，进行模数转换、信号处理及数模转换后计算出最佳控制压力，并生成压力控制信号发送到比例减压阀，控制比例减压阀动作。本发明采用独立设置的比例减压阀与液压缸，采用测量模块与信号处理模块，使得推靠臂的控制独立且有效，极大提高了测井质量。

Description

一种测井井下仪器推靠控制装置
技术领域
本发明涉及一种测井井下仪器推靠控制装置。
背景技术
电成像测井仪的极板与井壁之间的推靠力是决定极板与井壁贴合质量的主要因素，贴合质量直接影响探头测量信号的质量。目前，现有的电成像测井仪极板推靠力不能单独调节，在斜井测井时由于仪器居中效果较差，各个推靠臂张开角度不同，极板与井壁之间的推靠力也有较大差异，影响仪器测井质量。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种可以单独调节电成像测井仪各极板推靠力的测井井下仪器推靠控制装置。
为了解决上述问题，本发明提供了一种测井井下仪器推靠控制装置，包括：
液压泵，所述液压泵由电机驱动，并具有多出口，所述液压泵每个出口均分别连接比例减压阀；
比例减压阀，所述比例减压阀一端连接所述液压泵，另一端连接液压缸；
液压缸，所述液压缸一端连接所述比例减压阀，另一端通过推盘推靠推靠臂连杆结构；
测量模块，所述测量模块设置在所述推靠臂连杆结构上，所述测量模块检测井径尺寸及推靠力，并将检测到的数据发送到信号处理模块；
信号处理模块，所述信号处理模块接收所述测量模块发送来的井径尺寸及推靠力参数，进行模数转换、信号处理及数模转换后计算出最佳控制压力，并生成压力控制信号发送到所述比例减压阀，控制所述比例减压阀动作。
进一步，所述推盘与推靠臂连杆结构之间还设置有用于缓冲的弹簧。
进一步，所述比例减压阀为电液比例减压阀。
进一步，所述电机为高温无刷直流电机，所述电机采用110VDC恒压直流电源。
进一步，所述信号处理模块包括：
模数转换单元，所述模数转换单元接收到所述测量模块发送来的井径尺寸及推靠力参数进行模数转换后发送到信号转换单元；
信号转换单元，所述信号转换单元接收到所述模数转换单元发送来的信号进行转换后发送到参数计算单元；
参数计算单元，所述参数计算单元接收到所述信号转换单元发送来的转换后的参数进行计算，并将计算结果发送到控制指令单元；
控制指令单元，所述控制指令单元接收到所述参数计算单元发送来的计算结果进行判断，并根据判断结果生成控制指令发送到数模转换单元；
数模转换单元，所述数模转换单元接收到所述控制指令单元发送来的控制指令进行数模转换后发送到所述比例减压阀，控制所述比例减压阀动作。
进一步，所述液压泵出口、比例减压阀、液压缸及推靠臂连杆结构数量均为六个。
本发明具有如下优点：
1、本发明采用独立设置的比例减压阀与液压缸，独立推靠电成像测井仪各极板推靠臂，采用测量模块与信号处理模块，对电成像测井仪各极板推靠臂进行数据采集，从而获得井径尺寸及各极板推靠臂推靠力参数，反馈控制比例减压阀动作，使得电成像测井仪各极板推靠臂的控制独立且有效，极大提高了测井质量。
2、本发明结构简单、实现可靠，可适宜多种测井场合，满足不同井况的测井需要，具有广阔的市场前景，可作批量生产，并推广使用。
附图说明
下面结合附图对本发明的实施方式作进一步说明：
图1示出了本发明一种测井井下仪器推靠控制装置结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，本发明包括液压泵1、比例减压阀2、液压缸3、测量模块4与信号处理模块5。其中，液压泵1为动力装置，比例减压阀2用于控制液压缸3动作，液压缸3为执行部件，推动推靠臂连杆结构6运动，测量模块4用于在线检测，信号处理模块5用于进行信号处理并生成控制指令。
液压泵1由电机7驱动，并具有多出口，液压泵1每个出口均分别连接比例减压阀2。多出口液压泵1为每个液压缸3提供压力油液，压力油液的压力大小由比例减压阀2控制。
比例减压阀2一端连接液压泵1，另一端连接液压缸3。比例减压阀2在信号处理模块5控制指令控制下进行调节，也可进行预先设定，从而变动或固定控制液压缸3动作。
液压缸3一端连接比例减压阀2，另一端通过推盘8推靠推靠臂连杆结构6。液压缸3为执行部件，液压缸3产生推力推靠推盘8，推盘8再通过杆臂推动推靠臂连杆结构6，使得推靠臂最终推靠井壁。
测量模块4设置在推靠臂连杆结构6上，测量模块4检测井径尺寸及推靠臂的推靠力，并将检测到的数据发送到信号处理模块5。测量模块4采集在线实时数据，从而实现对推靠臂推靠力的在线实时调节。
信号处理模块5接收测量模块4发送来的井径尺寸及推靠力参数，进行模数转换、信号处理及数模转换后计算出最佳控制压力，并生成压力控制信号发送到比例减压阀2，控制比例减压阀2动作。
本发明采用独立设置的比例减压阀2与液压缸3，独立推靠电成像测井仪各极板推靠臂，采用测量模块4与信号处理模块5，对电成像测井仪各极板推靠臂进行数据采集，从而获得井径尺寸及各极板推靠臂推靠力参数，反馈控制比例减压阀2动作，使得电成像测井仪各极板推靠臂的控制独立且有效，极大提高了测井质量。
本发明中，推盘8与推靠臂连杆结构6之间还设置有弹簧9，该弹簧9用于缓冲推盘8对推靠臂连杆结构6的推力，从而避免推靠臂承受过大冲击力，有效保护推靠臂。
本发明中，比例减压阀2为电液比例减压阀。采用电液比例减压阀简单可靠且成本较低。
本发明中，电机7为高温无刷直流电机，电机7采用110VDC恒压直流电源。直流调速采用脉宽调制直流调速系统，响应速度快，动态抗扰能力强。该电机7及电源的选定，可使得本发明更加稳定可靠。
本发明中，信号处理模块5包括模数转换单元51、信号转换单元52、参数计算单元53、控制指令单元54及数模转换单元55。其中：
模数转换单元51接收到测量模块4发送来的井径尺寸及推靠力参数进行模数转换后发送到信号转换单元52。
信号转换单元52接收到模数转换单元51发送来的信号进行转换后发送到参数计算单元53。
参数计算单元53接收到信号转换单元52发送来的转换后的参数进行计算，并将计算结果发送到控制指令单元54。
控制指令单元54接收到参数计算单元53发送来的计算结果进行判断，并根据判断结果生成控制指令发送到数模转换单元55。
数模转换单元55接收到控制指令单元54发送来的控制指令进行数模转换后发送到比例减压阀2，控制比例减压阀2动作。
本发明中，液压泵1出口、比例减压阀2、液压缸3及推靠臂连杆结构6数量均为六个。这是因为电成像测井仪的推靠臂通常为六个，所以需要采用一一对应的方式。
电成像测井仪测井时，推靠器在井眼内从下向上运动，极板贴合在井壁上，极板与井壁贴合力对测井数据质量影响很大。当井眼尺寸不规则或井眼倾斜时，推靠器的各个臂张开角度不同，造成现有仪器各个极板与井壁的推靠力不均匀，有时相差很大，影响测井质量。但是本发明采用推靠力独立控制方法，井径测量及推靠力实时检测，根据井径及目标推靠力计算出各个液压子系统的最佳控制压力，将压力控制信号传输给电液比例减压阀2，由电液比例减压阀2实现压力控制，从而不论井眼状态如何，推靠器的每个臂均保持最佳推靠力，极大提高测井质量。
本发明结构简单、实现可靠，可适宜多种测井场合，满足不同井况的测井需要，具有广阔的市场前景，可作批量生产，并推广使用。
综上所述，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围，因此，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种测井井下仪器推靠控制装置，其特征在于，包括：
液压泵，所述液压泵由电机驱动，并具有多出口，所述液压泵每个出口均分别连接比例减压阀；
比例减压阀，所述比例减压阀一端连接所述液压泵，另一端连接液压缸；
液压缸，所述液压缸一端连接所述比例减压阀，另一端通过推盘推靠推靠臂连杆结构；
测量模块，所述测量模块设置在所述推靠臂连杆结构上，所述测量模块检测井径尺寸及推靠力，并将检测到的数据发送到信号处理模块；
信号处理模块，所述信号处理模块接收所述测量模块发送来的井径尺寸及推靠力参数，进行模数转换、信号处理及数模转换后计算出最佳控制压力，并生成压力控制信号发送到所述比例减压阀，控制所述比例减压阀动作；所述信号处理模块包括模数转换单元、信号转换单元、参数计算单元、控制指令单元和数模转换单元，其中：
模数转换单元，用于接收所述测量模块发送来的井径尺寸及推靠力参数，进行模数转换后发送到信号转换单元；
信号转换单元，用于接收所述模数转换单元发送来的信号，进行转换后发送到参数计算单元；
参数计算单元，用于接收所述信号转换单元发送来的转换后的参数，进行计算并将计算结果发送到控制指令单元；
控制指令单元，用于接收所述参数计算单元发送来的计算结果，进行判断并根据判断结果生成控制指令发送到数模转换单元；
数模转换单元，用于接收所述控制指令单元发送来的控制指令，进行数模转换后发送到所述比例减压阀，控制所述比例减压阀动作。
2.如权利要求1所述的测井井下仪器推靠控制装置，其特征在于：所述推盘与推靠臂连杆结构之间还设置有用于缓冲的弹簧。
3.如权利要求1所述的测井井下仪器推靠控制装置，其特征在于：所述比例减压阀为电液比例减压阀。
4.如权利要求1所述的测井井下仪器推靠控制装置，其特征在于：所述电机为高温无刷直流电机，所述电机采用110VDC恒压直流电源。
5.如权利要求1-4任一所述的测井井下仪器推靠控制装置，其特征在于：所述液压泵出口、比例减压阀、液压缸及推靠臂连杆结构数量均为六个。
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