CN102606142A - 一种测井接箍检测系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种井下接箍检测技术，提供一种测井接箍检测系统，应用于井下套管与套管连接处的检测，包括磁体、感应线圈、推靠器、电气控制单元，所述推靠器有三个推靠极板，三个推靠极板互成120度角，紧贴推靠极板外侧内壁设有一组具有N-S极的用于在周围环境中产生磁场的磁体，紧贴磁体设有感应线圈，感应线圈两抽头直接输出到电气控制单元；所述电气控制单元由程控放大电路、有源滤波电路、AD转换电路、MCU处理电路、三总线接口模块依次联接组成。本发明集成度高，维修简便，抗干扰能力强。

Description

一种测井接箍检测系统

技术领域

本发明涉及一种井下接箍检测技术，具体地说是一种测井接箍检测系统，应用于井下套管与套管连接处的检测。

背景技术

随着现代电子与计算机技术的迅速发展，测井仪器不断更新换代，形成了以电法测井为中心的数控测井仪。测井接箍检测系统是石油测井电缆校深仪器中的重要组成部分，其原理为测井过程中套管接箍处套管壁的不规格对磁力线产生影响，感应线圈感应到这种磁力线的变化产生一电压信号，该电压信号送入后续电路处理后送入地面以图形输出，地面操作人员结合节箍资料，即可判断井深。

目前常用的测量接箍系统多以无推靠方式构成，测井过程中会产生很多干扰电压输出，抗干扰能力差，且结构不合理，维修困难。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术的不足之处，而提供一种应用于测井电缆校深的接箍检测系统，其集成度高，维修简便，抗干扰能力强，本接箍检测系统适用于七芯电缆、单芯电缆、其它电缆的半双工或全双工方式的测井系统。

本发明的目的是通过如下技术措施来实现的：一种测井接箍检测系统，包括磁体、感应线圈、推靠器、电气控制单元，所述推靠器有三个推靠极板，三个推靠极板互成120度角，紧贴推靠极板外侧内壁设有一组具有N-S极的用于在周围环境中产生磁场的磁体，紧贴磁体设有感应线圈，感应线圈两抽头直接输出到电气控制单元；所述电气控制单元由程控放大电路、有源滤波电路、AD转换电路、MCU处理电路、三总线接口模块依次联接组成。

在上述技术方案中，所述感应线圈是由高温漆包线绕制在长方体磁棒上制成，其两抽头直接输出到电气控制单元的程控放大电路。

在上述技术方案中，所述有源滤波电路为三阶巴特沃斯带通滤波器，带通频率为0.5-10 Hz。

在上述技术方案中，所述AD转换电路采用12位ADC芯片。

在上述技术方案中，所述三总线接口模块和MCU处理电路利用串口相连通信，三总线接口模块的RXD脚接MCU处理电路的TXD脚，三总线接口模块的TXD脚接MCU板的RXD脚；所述三总线接口模块同时与外部遥测系统的总线接口相连通信。

本发明测井接箍检测系统集成度高，故障率低、维修简便，与现有技术相比具有以下优点：

1.制造简易，性价比高，非常适合石油测井电缆校深使用。

2.采用推靠方式将磁体和线圈固定在极板上，大大减小系统体积，同时可适应不同井眼尺寸。

3.线圈感应电压输出电压稳定，抗干扰能力强，信号幅度稳定，不因井眼大小变化而变化。

4.可适用于七芯电缆、单芯电缆、其它电缆的半双工或全双工方式的电缆测井法。

附图说明

图1为本发明测井接箍检测系统的外部结构示意图。

图2为本发明中推靠极板部分的内部结构示意图。

图3为本发明中电气控制单元部分的电路原理图。

其中：1.推靠极板、2.磁体、3.感应线圈。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明作进一步的描述。

如图1、2所示，本实施例提供一种测井接箍检测系统，包括磁体、感应线圈、推靠器、电气控制单元，所述推靠器有三个推靠极板，三个推靠极板互成120度角，起一个扶正器作用，推靠极板上安装有磁体和感应线圈，推靠器可使极板稳定的紧贴在套管上。

磁体是由一组具有N-S极的磁体组成，紧贴推靠极板外侧内壁安装，作用是在磁体周围环境中产生磁场。

感应线圈是由高温漆包线绕制在长方体磁棒上制成，感应线圈两抽头直接输出到电气控制单元，线圈紧贴磁体安装于极板内侧，作用是当磁力线发生变化时产生一感应电压输出。由于推靠极板紧贴在套管壁上与套管壁保持一恒定推靠力，因此感应线圈产生的感应电压不会因为井眼尺寸不同而产生信号幅度的变化，具有抗干扰能力强信号输出稳定等优点。

如图3所示，既为电气控制单元的电路原理图，也是接箍信号采集处理示意图。所述电气控制单元由程控放大电路、有源滤波电路、AD转换电路、MCU处理电路、三总线接口模块依次联接组成。

当探头推靠壁上的磁体以一定速度到达套管接箍处时，由于套管壁厚度的变化引起磁场变化，这种磁场变化会使与其安装在一起的感应线圈产生一接箍信号。该信号经过程控放大电路和有源滤波电路，程控放大电路控制信号由单片机发出，控制放大器对该接箍信号的放大倍数。放大后的信号经过一个三阶巴特沃斯带通滤波器进行滤波，其带通频率为0.5-10 Hz。

滤波后的信号送入AD转换电路，为了满足数据采集需求，AD转换电路采用12位ADC芯片，转换结果直接送入MCU处理电路。在MCU控制下，MCU处理电路实时接收三总线接口模块送来的指令，同时实时接收AD转换电路送来的数据，这样可以保证下行指令与上传数据并行进行。

三总线接口模块主要用于在MCU控制下完成下行指令的格式解调，上行数据的格式编排调制；采用软件实现编解码，有利于简化系统结果，数据采集、发送等任务在时间上各自独立，分时进行，三总线接口模块和MCU处理电路利用串口相连通信，三总线接口模块的RXD脚接MCU处理电路的TXD脚，三总线接口模块的TXD脚接MCU板的RXD脚。

为了和现有具有三总线接口的成熟遥测系统挂接，三总线接口模块同时负责与外部遥测系统的总线接口通信。三总线接口模块有2个通信通道，一个是和MCU的串口通信；一个是和外部遥测系统的通信。如果本接箍检测系统挂接现有成熟系统，为了和现有设备兼容，和遥测系统通信采用三总线方式进行，三总线方式通信主要为三个信号，一个为时钟信号，一个为下行数据指令，一个为上行数据。

遥测系统采用双相位码传送信息，具有以下优点。

1）数据信息与时钟信息一起传输，无须单独传送时钟，且当时钟频率变化小于25%时，不影响传输的码值。

 2）能有效地利用电缆的频带宽度。

 3）双相位码无直流成分，便于电缆传输和变压器耦合。

Claims (5)

1.一种测井接箍检测系统，其特征是：包括磁体、感应线圈、推靠器、电气控制单元，所述推靠器有三个推靠极板，三个推靠极板互成120度角，紧贴推靠极板外侧内壁设有一组具有N-S极的用于在周围环境中产生磁场的磁体，紧贴磁体设有感应线圈，感应线圈两抽头直接输出到电气控制单元；所述电气控制单元由程控放大电路、有源滤波电路、AD转换电路、MCU处理电路、三总线接口模块依次联接组成。

2.根据权利要求1所述的测井接箍检测系统，其特征是：所述感应线圈是由高温漆包线绕制在长方体磁棒上制成，其两抽头直接输出到电气控制单元的程控放大电路。

3.根据权利要求1所述的测井接箍检测系统，其特征是：所述有源滤波电路为三阶巴特沃斯带同滤波器，带通频率为0.5-10 Hz。

4.根据权利要求1所述的测井接箍检测系统，其特征是：所述AD转换电路采用12位ADC芯片。

5.根据权利要求1所述的测井接箍检测系统，其特征是：所述三总线接口模块和MCU处理电路利用串口相连通信，三总线接口模块的RXD脚接MCU处理电路的TXD脚，三总线接口模块的TXD脚接MCU板的RXD脚；所述三总线接口模块同时与外部遥测系统的总线接口相连通信。

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