CN102680761A - 井下仪器电测方法和系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及井下仪器电测方法和系统。所述方法包括:(I)在室温下测量不同电子负载下的测井仪器的各参数值;(II)使用测量的各参数值进行拟合以得到计算井下仪器缆头电压的拟合多项式;(III)使用在步骤(II)中得到的拟合多项式测量井下仪器缆头电压;(IV)验证步骤(II)中得到的拟合多项式的测试精度;(V)改变井下遥传仪器的温度,记录在不同温度和电子负载下的测井仪器的各参数值;(VI)使用在步骤(V)中得到的不同参数值进行拟合,以得到所述拟合多项式的温度修正项;(VII)修改所述拟合多项式使之包括温度修正项;以及(VIII)使用得到的具有温度修正项的拟合多项式测量井下仪器缆头电压。
Description
技术领域
本发明一般涉及测井领域电测量。更具体地,本发明涉及一种井下仪器缆头电压的测量方法和测量系统。
背景技术
井下仪器缆头电压测量是石油测井仪器井下供电系统中一个重要功能,井下仪器串的缆头电压必须控制在仪器工作电压容许的范围内。如果缆头电压超出仪器的工作电压范围,那么仪器就不能正常工作,甚至损坏仪器。因此,在仪器加电时,将仪器的缆头电压控制在目标范围内,在后面的测井过程中实时监测井下仪器串缆头电压,在必要时进行供电电压微调,使得井下仪器缆头电压被始终控制在仪器容许的电压范围内,以确保仪器串正常完成测井作业并且保护仪器。
目前,测井领域对井下仪器缆头电压测量主要采用电缆调谐法。这是一种间接测量方法,电缆调谐过程如下:当测井电缆长度固定后,先将马笼头处连接主电源的两缆芯短路,再启动交流主电源,旋转调压器使电流达到一定的数值,调节面板上的调谐电位器使电压表指示为零,去除短路线,调谐过程结束;此后配接测井仪,电压表将显示仪器的端头电压。
这种方法存在一定的缺陷,它仅仅考虑了测井电缆静态电阻对缆头电压的影响,它忽漏了井下遥传仪器中供电变压器的外特性受负载及温度的影响较大,因而对井下仪器串缆头电压的测量精度影响也较大。
发明内容
本发明的目的是提供一种合理而有效的井下仪器串缆头电压测量方法和系统,其解决了现有的井下仪器串缆头电压测量方法忽略温度及负载电流对井下遥传仪器中供电变压器变比的影响而造成缆头电压不准的缺点。
本发明的技术方案是:在实验室利用测井地面系统、温控箱、测井电缆、井下遥传仪器、 交流电子负载、连接装置(例如三通接头)、电压测量装置(例如数字万用表)组成一套变压器变比特性测试系统,通过对不同温度点与不同负载的测试,得出多组测试数据,利用数据拟合得出变压器的多项式拟合公式;在室温下通过地面交流电源控制箱测量到测井电缆地面电压与电流、利用万用表通过三通接头测量到的井下仪器缆头电压结合变压器的变比公式得到地面电压与井下仪器缆头电压的拟合多项式;将得到室温井下仪器缆头电压拟合多项式通过编程写入地面交流电控制箱的供电软件与地面测井计算机的测井软件;将井下遥传仪器放入温控箱进行加热升温测试;在每一个温度点通过不同的交流电子负载测试其不同负载,记录每一组地面交流电源控制箱测量到的井下仪器缆头电压值与井下遥传仪器下接头利用万用表测量到井下仪器缆头电压真实值,完成50~175度,遥传仪器从空载到带1安培电流的负载之间的测试;记录所有的测试数据,通过数据拟合进行温度修正;然后得到含温度校正的井下仪器缆头电压测量多项式,将这个公式取代常温下的井下仪器缆头电压拟合多项式;然后,再在实验室利用一套大满贯仪器(正如本领域技术人员所公知的,常规测井仪器分为电法测井仪器和放射性测井仪器两大类。由于两类仪器的测量原理不同,测量方法迥异,若组合在一起测井,则存在相互干扰、相互影响的问题。因此在实际操作中通常将一类常规仪器组合在一起称为一个大满贯仪器),特殊成像仪器等仪器串进行验证测试,检查其误差是否在预期的5伏以内;最后,上实验井与商业井进行验证测试。
地面测试系统包括地面测井计算一台,测井计算机运行有最新的测井软件系统、交流电源控制箱PSP(Power Supply Panel)、缆芯切换与射孔取芯箱CSP(Cable Switching and Coring Perforating Panel)、地面遥传箱STP(Surface Telemetry Panel)、程控交流电源、以太网交换机及必须的联接电缆。
温控箱的大小能够足以容纳整只井下遥传仪器,其加热的最大温度能够大于摄氏200度。
测井电缆电阻的阻值参与井下仪器缆头电压计算,不同品牌、不同长度的测井电缆,其阻值不一样,在测试前需测试其静态常温电阻。
交流电子负载,应该可以根据需要配制成感性。测井仪器串各支仪器含有众多的变压器和感应性测试线圈,因此,其负载阻抗主要呈感性。如果没有交流电子负载,可以使用变压器加电阻组合成模拟电子负载。
根据本发明的一方面,提供一种井下仪器缆头电压测量方法,包括以下步骤:
(I)在室温下通过改变井下遥传仪器下端的电子负载的值测量地面电压值、地面电流值和井下仪器缆头电压真实值;
(II)使用不同电子负载下测量的地面电压值、地面电流值和井下仪器缆头电压真实值进行拟合,以得到在常温下计算井下仪器缆头电压的拟合多项式;
(III)修改地面电源控制箱的测井软件,使用在步骤(II)中得到的拟合多项式进行井下仪器缆头电压测量;
(IV)在室温下,更换井下遥传仪器,并进行步骤(I)-(III)的操作以验证步骤(II)中所得到拟合多项式的测试精度;
(V)将井下遥传仪器放入温控箱以改变其温度,记录在不同温度下和不同电子负载下测得的井下仪器缆头电压真实值、由地面交流电源控制箱测得的井下仪器缆头电压值、地面电流值和温度值;
(VI)使用在步骤(V)中得到的不同温度和不同电子负载下的井下仪器缆头电压真实值、井下仪器缆头电压值、地面电流值、温度值进行拟合,以得到所述计算井下仪器缆头电压的拟合多项式的温度修正项;
(VII)修改在步骤(II)中得到的计算井下仪器缆头电压的拟合多项式使之包括在步骤(VI)中所得到的温度修正项;
(VIII)使用在步骤(VII)中得到的包括温度修正项的所述计算井下仪器缆头电压的拟合多项式进行井下仪器缆头电压测量。
根据本发明的井下仪器缆头电压测量方法,其中使用在步骤(II)中在常温下使用不同电子负载测量的地面电压值、地面电流值和井下仪器缆头电压值通过公式V1=K*(V0-I*R)计算不同负载下的变压器的变比,其中
V0:地面电压值;
V1:井下仪器缆头电压真实值;
K:变压器的变比;
I:地面电流值;
R:测井电缆的电阻值;
ΔV:温度修正项,表示由于温度变化引起的井下仪器缆头电压误差,此时ΔV=0。
根据本发明的井下仪器缆头电压测量方法,其中使用公式K=a*I*I+b*I+c对变压器的变比K和地面电流I进行拟合,得到相应的a,b和c的值。
根据本发明的井下仪器缆头电压测量方法,其中利用在步骤(V)中得到的不同温度和电子负载下的井下仪器缆头电压值、地面电流值以及井下仪器缆头电压真实值通过公式ΔV=K1*I计算不同温度和不同电子负载下的温度修正系数K1的值,其中
ΔV=V1-V2;
V1:万用表测量的井下仪器缆头电压真实值;
V2:地面交流电源控制箱测量的井下仪器缆头电压值。
根据本发明的井下仪器缆头电压测量方法,其中使用公式K1= m*T+n对温度修正系数K1和温度T进行拟合,得到相应的m和n的值。
根据本发明的另一方面,提供一种井下仪器缆头电压测量系统,所述系统包括:
测井地面系统,所述测井地面系统包括:
地面交流电源控制箱,其用于通过控制交流电源为井下仪器供电;
地面遥传箱,其用于与井下仪器进行通信;
地面测井计算机,其用于控制所述地面交流电源控制箱和所述地面遥传箱;
其中所述地面交流电源控制箱、所述计算机和所述地面遥传箱被彼此可通信地连接,
井下遥传仪器,可通信地连接井下仪器;
测井电缆,可通信地连接在所述测井地面系统与所述井下遥传仪器之间;
温控箱,用于改变井下仪器的温度;
测量装置,用于测量井下仪器缆头电压真实值;
其中所述井下仪器缆头电压测量系统通过以下操作来进行井下仪器缆头电压测量:
(I)在室温下改变井下遥传仪器下端的电子负载的值,由所述地面交流电源控制箱测量地面电压值和地面电流值并且由所述测量装置测量井下仪器缆头电压真实值;
(II)将不同电子负载下测量的所述地面电压值、地面电流值和井下仪器缆头电压真实值发送到所述地面测井计算机进行拟合,以得到在常温下计算井下仪器缆头电压的拟合多项式;
(III)通过所述地面测井计算机修改在所述地面交流电源控制箱上运行的测井软件,使用在步骤(II)中得到的拟合多项式进行井下仪器缆头电压测量;
(IV)在室温下,更换所述井下遥传仪器,并进行步骤(I)-(III)的操作以验证步骤(II)中所得到拟合多项式的测试精度;
(V)将所述井下遥传仪器放入温控箱以改变其温度,由所述地面交流电源控制箱测量不同温度和不同电子负载下的井下仪器缆头电压值和地面电流值、由所述温控箱记录温度值并且由所述测量装置测量井下仪器缆头电压真实值;
(VI)将在步骤(V)中得到的不同温度和不同电子负载下的井下仪器缆头电压值、地面电流值、温度值以及井下仪器缆头电压真实值发送到所述地面测井计算机进行拟合,以得到所述计算井下仪器缆头电压的拟合多项式的温度修正项;
(VII)通过所述地面测井计算机修改在所述地面交流电源控制箱上运行的在步骤(II)中得到的计算井下仪器缆头电压的拟合多项式使之包括在步骤(VI)中所得到的温度修正项;
(VIII)使用在步骤(VII)中得到的包括温度修正项的所述计算井下仪器缆头电压的拟合多项式进行井下仪器缆头电压测量。
根据本发明的井下仪器缆头电压测量系统,其中使用在步骤(II)中在常温下使用不同电子负载测量的地面电压值、地面电流值和测得的井下仪器缆头电压真实值通过公式V1=K*(V0-I*R) +ΔV计算不同负载下的变压器的变比,其中
V0:地面电压值;
V1:井下仪器缆头电压真实值;
K:变压器的变比;
I:地面电流值;
R:测井电缆的电阻值;
ΔV:温度修正项,表示由于温度变化引起的井下仪器缆头电压误差。
根据本发明的井下仪器缆头电压测量系统,其中使用公式K=a*I*I+b*I+c对电压器的变比K和地面电流I进行拟合,得到相应的a,b和c的值。
根据本发明的井下仪器缆头电压测量系统,其中利用在步骤(V)中得到的不同温度和电子负载下的井下仪器缆头电压值、地面电流值以及井下仪器缆头电压真实值通过公式ΔV=K1*I计算不同温度和不同电子负载下的温度修正系数K1的值,其中
ΔV=V1-V2;
V1:万用表测量的井下仪器缆头电压真实值;
V2:地面交流电源控制箱测量的井下仪器缆头电压值。
根据本发明的井下仪器缆头电压测量系统,其中使用公式K1= m*T+n对温度修正系数K1和温度T进行拟合,得到相应的m和n的值。
由于本发明综合考虑测井电缆电阻与遥传供电变压器变比对井下仪器缆头电压测量精度的影响,通过合适的电压测量算法实时修正测量误差,因此,提高了井下仪器缆头电压的实时测量精度,给测井操作工程师提供了正确的电压参考,保证了井下仪器的正常工作。本方法具有在不需增加硬件电路成本的条件下能够提高井下仪器缆头电压测量精度,性能指标容易保证,工作稳定可靠等优点。
附图说明
图1是井下遥传仪器供电变压器变比特性测试框图。
图2是井下遥传仪器下端挂接实际仪器测试框图。
具体实施方式
按照图1测试框图,搭接好井下遥传仪器供电变压器的变比特性测试环境;
在图1中,计算机为测井系统地面测井计算机,测井软件运行其上,所有的测井服务与测井设备均受该计算机控制;PSP面板为地面交流电源控制箱,主要负责供电、地面电压电流测量与井下仪器缆头电压的测量;CSP面板为缆芯切换与射孔取芯箱体,主要是根据地面不同的测井服务进行缆芯切换,虽然在图1中示出了CSP面板,但是其是一个可选装置。也就是说,在不需要对缆芯进行切换的情况下,可以不适应该CSP;STP面板是地面遥传箱,主要负责与井下遥传仪器进行通信,将地面控制命令下发到井下遥传仪器,接收井下遥传仪器上传的数据并对其进行解调处理,随后再将处理后的数据发送到地面测井计算机;交流电源CW1251为程控交流电源,负责井下仪器的供电;程控以太网交换机(在图1中表示为路由器和以太网连接)将所有地面设备可通信地连接到一起,地面设备通过它进行数据交换与控制;测井电缆(在图1中显示为7芯电缆)是地面设备与井下遥传仪器供电与通信的媒介;井下遥传仪器负责接收地面的命令、对井下其它仪器供电并且将其它仪器的数据上传到地面;三通接头连接在井下遥传仪器的下接头,将井下遥传仪器的缆头电压端子引出以便于电压测量装置(此处显示为万用表)测量;万用表用于在实验室中测量井下遥传仪器的缆头电压。
具体测试过程如下:
第一步:在室温下,地面测井计算机发送加电命令,整个系统加电完成,地面遥传STP与井下遥传仪器建立连接后,记录地面交流控制电源箱PSP上的地面电压值V0、地面电流值I、万用测量到井下仪器缆头电压真实值V1,遥传仪器上传的温度值T。
第二步:断电后,改变电子负载,重新加电,重复第一步的测试,记录好测试数据;遥传仪器下端的电子负载从空载到带电流为0.95安的负载(因为测井系统设计的最大负载在电流为1安)。
第三步:将在室温下变负载测试得到的数据进行处理拟合,得到计算井下仪器缆头电压的拟合多项式;通过修改地面电源控制箱PSP的软件,应用拟合多项式进行井下仪器缆头电压测量。
下面通过表1具体描述如何得到室温下计算井下仪器缆头电压的拟合多项式。
表1列出了在室温下如上所述测量得到的不同负载情况下的地面电压V0、电流I、万用测量到井下仪器缆头真实电压V1和遥传仪器上传的温度T的值。
温度T | 地面电流I | 地面电压V0 | 万用表测量的井下仪器缆头电压V1 |
34 | 0.13 | 249 | 247 |
34 | 0.28 | 276 | 244 |
34 | 0.43 | 306 | 244 |
34 | 0.58 | 336 | 243 |
34 | 0.63 | 347 | 244 |
34 | 0.66 | 353 | 244 |
34 | 0.73 | 366 | 243 |
34 | 0.8 | 384 | 249 |
34 | 0.88 | 396 | 243 |
34 | 0.92 | 394 | 232 |
表1:室温下变负载测试数据
如所公知的,可以通过如下公式来计算井下仪器缆头电压V1:
V1=K*(V0-I*R) +ΔV (1)
其中:
V0:地面电压,由地面交流电源控制箱PSP测量电路板测量得到;
V1:井下仪器缆头电压,通过万用表测量得到;
K:变压器的变比;
I:地面电流,地面交流电源控制箱测量给出;
R:测井电缆的电阻值。
当地面测井计算机不修改电缆阻值时,地面交流电源控制箱PSP的供电软件读取上一次存储的电缆原始电阻值R0参与缆头电压的计算,并将此值发送到地面测井计算机供显示用;而当地面测井计算机修改电缆阻值时,由地面测井计算机发送给地面交流电源控制箱PSP的命令中获得电缆的原始电阻值R0,同时更新原来存储的电缆电阻值R0。参与井下仪器缆头电压值计算的电阻R=(2/3)*R0;其中R0=230欧(初始值),该值为7芯电缆中的单芯电缆的阻值,通过计算或测量获得;系数2/3由7芯电缆的供电模式决定。
ΔV: 温度修正项,表示由于温度变化引起的井下仪器缆头电压误差。由于第一步和第二步是在室温下进行的(也就是说没有改变温度),因此,此处ΔV=0。
通过公式(1),基于表1中的数据,可以得出在不同负载电流(地面电流)下的K值。
随后,根据本发明,使用下述公式(2)对变压器的变比K和地面电流I进行拟合:
K=a*I*I+b*I+c (2)
请注意在本发明中采用基函数1,x,x2,…,xm对K和I进行拟合。但是本领域的技术人员还可以想到使用其它的基函数进行拟合,不应将此实施例作为对本发明的限制。
根据由公式(1)计算得到的不同负载电流下的K值和表1中的电流I的值使用公式(2)对K和I进行拟合,最后拟合得到的a、b和c的值如下:
a= 0.0229
b= -0.2216
c= 1.1066
由此,公式(1)可以被改写成:
V1=(0.0229*I*I-0.2216*I+1.1066)(V0-R*I)+ ΔV (3)
上述公式(3)即为在常温下计算井下仪器缆头电压的拟合多项式。
第四步:在室温下,更换一支井下遥传仪器,采用同样变负载方式验证所得到拟合多项式的测试精度。
第五步:将一支井下遥传仪器放入温控箱,进行温度测试,在50~175度的范围内选择6个温度点进行测试,在每一个温度点进行与室温下相同的变负载测试,记录地面交流电源控制箱PSP测得的井下仪器缆头电压值V2、电流值I、温度值T与用万用表测得的井下仪器缆头电压真实值V1;然后通过这些数据拟合得到缆头电压公式(3)中的温度修正项;将修改后的公式(3)取代地面交流电控制箱供电软件的原缆头电压拟合公式。
温度T | 地面电流I | 地面交流电源控制箱测量的井下仪器缆头电压V2 | 万用表测量的井下仪器缆头电压V1 | 误差值(V1-V2) |
50 | 0.14 | 246 | 247 | +1 |
50 | 0.29 | 250 | 249 | -1 |
50 | 0.45 | 253 | 251 | -2 |
50 | 0.68 | 248 | 247 | -1 |
50 | 0.81 | 248 | 249 | +1 |
50 | 0.93 | 233 | 231 | -2 |
表2:50度下变负载测试数据
温度T | 地面电流I | 地面交流电源控制箱测量的井下仪器缆头电压V2 | 万用表测量的井下仪器缆头电压V1 | 误差值(V1-V2) |
75 | 0.14 | 247 | 248 | +1 |
75 | 0.29 | 245 | 247 | +2 |
75 | 0.45 | 254 | 253 | -1 |
75 | 0.68 | 249 | 248 | -1 |
75 | 0.81 | 249 | 248 | -1 |
75 | 0.92 | 233 | 230 | -3 |
表3:75度下变负载测试数据
温度T | 地面电流I | 地面交流电源控制箱测量的井下仪器缆头电压V2 | 万用表测量的井下仪器缆头电压V1 | 误差值(V1-V2) |
100 | 0.14 | 247 | 248 | +1 |
100 | 0.3 | 249 | 246 | -3 |
100 | 0.46 | 252 | 249 | -3 |
100 | 0.68 | 248 | 245 | -3 |
100 | 0.8 | 247 | 244 | -3 |
100 | 0.92 | 234 | 228 | +4 |
表4:100度下变负载测试数据
温度T | 地面电流I | 地面交流电源控制箱测量的井下仪器缆头电压V2 | 万用表测量的井下仪器缆头电压V1 | 误差值(V1-V2) |
125 | 0.15 | 250 | 250 | 0 |
125 | 0.31 | 251 | 248 | -3 |
125 | 0.46 | 252 | 247 | -5 |
125 | 0.68 | 249 | 244 | -5 |
125 | 0.81 | 249 | 244 | -5 |
125 | 0.92 | 233 | 227 | -6 |
表5:125度下变负载测试数据
温度T | 地面电流I | 地面交流电源控制箱测量的井下仪器缆头电压V2 | 万用表测量的井下仪器缆头电压V1 | 误差值(V1-V2) |
150 | 0.16 | 247 | 247 | 0 |
150 | 0.32 | 249 | 245 | -4 |
150 | 0.47 | 249 | 245 | -4 |
150 | 0.69 | 248 | 242 | -6 |
150 | 0.81 | 248 | 241 | -7 |
150 | 0.92 | 233 | 223 | -10 |
表6:150度下变负载测试数据
温度T | 地面电流I | 地面交流电源控制箱测量的井下仪器缆头电压V2 | 万用表测量的井下仪器缆头电压V1 | 误差值(V1-V2) |
175 | 0.18 | 254 | 253 | -1 |
175 | 0.33 | 246 | 242 | -4 |
175 | 0.48 | 247 | 241 | -6 |
175 | 0.71 | 252 | 245 | -7 |
175 | 0.84 | 252 | 245 | -7 |
175 | 0.93 | 232 | 221 | -11 |
表7:175度下变负载测试数据
表2到表7列出了在不同温度下变负载测量得到的记录地面交流电源控制箱PSP测得的井下仪器缆头电压V2、地面电流I、温度T与用万用表测得的井下仪器缆头电压真实值V1。
根据表2~表7的数据、温度对缆头电压测量误差的温度修正项ΔV进行计算:
ΔV=V1-V2=K1*I (4),其中在获得井下温度值前,令ΔV=0。
其中
V1:万用表测量的井下仪器缆头电压真实值;
V2:地面交流电源控制箱测量的井下仪器缆头电压;
K1:温度修正系数。
由公式(4)可以得出不同温度下K1的值,然后使用下述公式(5)对温度修正系数K1和温度T进行拟合。
K1= m*T+n (5)
其中:
T:井下仪器的温度,遥传连通后,地面交流电源控制箱PSP软件从地面测井软件获得。
请注意在本发明中采用基函数1,x,对K1和T进行拟合。但是,本领域的技术人员知道,在满足拟合程度指标的情况下,可以选择合适的拟合多项式,从而在满足拟合精确度的情况下尽可能减小程序的计算量。
基于表2~表7的数据,最后拟合得到的m、n的值为:
m= -0.0705
n= 3.3029
第六步:综合上述第三步与第五步取得的系数得到含温度校正的井下仪器缆头电压公式,
V1=(0.0229*I*I-0.2216*I+1.1066)(V0-R*I)+(-0.0705*T+3.3029)*I (6)
其中:
上述公式(6)即为在存在温度变化时计算井下仪器缆头电压的拟合多项式。
第七步:依据上述公式更新地面交流电源控制箱PSP软件中的缆头电压公式。在室温下,按照图2 在井下遥传仪器下端分别挂接一个大满贯仪器、特殊成像仪器等进行实际仪器测试井下仪器缆头电压验证测试。
第八步:上油田实验井、商业井验证本方法的井下仪器缆头电压测试精度、稳定性与可靠性。
通过多次在实验室、实验井以及商业井的测试,其结果表明本方法是具有精度高、稳定可靠的优点。
图2是井下遥传仪器下端挂接实际仪器测试框图。在图2中,井下遥传仪器下端连接了多个仪器1…仪器n。通过使用在根据图1的示范性实施例中得到的考虑了温度修正的井下仪器缆头电压公式,能够在不需增加硬件电路成本的条件下能够提高井下仪器缆头电压测量精度。
在这里还应当注意的是,虽然前面描述了本发明的示例性实施例,但是在不偏离本发明的范围的情况下可以对所公开的解决方案做出多种改变和修改。
Claims (10)
1. 一种井下仪器缆头电压测量方法,包括以下步骤:
(I)在室温下通过改变井下遥传仪器下端的电子负载的值测量地面电压值、地面电流值和井下仪器缆头电压真实值;
(II)使用不同电子负载下测量的地面电压值、地面电流值和井下仪器缆头电压真实值进行拟合,以得到在常温下计算井下仪器缆头电压的拟合多项式;
(III)修改地面电源控制箱的测井软件,使用在步骤(II)中得到的拟合多项式进行井下仪器缆头电压测量;
(IV)在室温下,更换井下遥传仪器,并进行步骤(I)-(III)的操作以验证步骤(II)中所得到拟合多项式的测试精度;
(V)将井下遥传仪器放入温控箱以改变其温度,记录在不同温度下和不同电子负载下测得的井下仪器缆头电压真实值、由地面交流电源控制箱测得的井下仪器缆头电压值、地面电流值和温度值;
(VI)使用在步骤(V)中得到的不同温度和不同电子负载下的井下仪器缆头电压真实值、井下仪器缆头电压值、地面电流值、温度值进行拟合,以得到所述计算井下仪器缆头电压的拟合多项式的温度修正项;
(VII)修改在步骤(II)中得到的计算井下仪器缆头电压的拟合多项式使之包括在步骤(VI)中所得到的温度修正项;
(VIII)使用在步骤(VII)中得到的包括温度修正项的所述计算井下仪器缆头电压的拟合多项式进行井下仪器缆头电压测量。
2. 如权利要求1所述的井下仪器缆头电压测量方法,其中使用在步骤(II)中在常温下使用不同电子负载测量的地面电压值、地面电流值和井下仪器缆头电压真实值通过公式V1=K*(V0-I*R)计算不同负载下的变压器的变比,其中
V0:地面电压值;
V1:井下仪器缆头电压真实值;
K:变压器的变比;
I:地面电流值;
R:测井电缆的电阻值;
ΔV:温度修正项,表示由于温度变化引起的井下仪器缆头电压误差,此时ΔV=0。
3. 如权利要求2所述的井下仪器缆头电压测量方法,其中使用公式K=a*I*I+b*I+c对电压器的变比K和地面电流I进行拟合,得到相应的a,b和c的值。
4. 如权利要求3所述的井下仪器缆头电压测量方法,其中利用在步骤(V)中得到的不同温度和电子负载下的井下仪器缆头电压值、地面电流值以及井下仪器缆头电压真实值通过公式ΔV=K1*I计算不同温度和不同电子负载下的温度修正系数K1的值,其中
ΔV=V1-V2;
V1:万用表测量的井下仪器缆头电压真实值;
V2:地面交流电源控制箱测量的缆头电压值。
5. 如权利要求4所述的井下仪器缆头电压测量方法,其中使用公式K1= m*T+n对温度修正系数K1和温度T进行拟合,得到相应的m和n的值。
6. 一种井下仪器缆头电压测量系统,所述系统包括:
测井地面系统,所述测井地面系统包括:
地面交流电源控制箱,其用于通过控制交流电源为井下仪器供电;
地面遥传箱,其用于与井下仪器进行通信;
地面测井计算机,其用于控制所述地面交流电源控制箱和所述地面遥传箱;
其中所述地面交流电源控制箱、所述计算机和所述地面遥传箱被彼此可通信地连接,
井下遥传仪器,可通信地连接井下仪器;
测井电缆,可通信地连接在所述测井地面系统与所述井下遥传仪器之间;
温控箱,用于改变井下仪器的温度;
测量装置,用于测量井下仪器缆头电压真实值;
其中所述井下仪器缆头电压测量系统通过以下操作来进行井下仪器缆头电压测量:
(I)在室温下改变井下遥传仪器下端的电子负载的值,由所述地面交流电源控制箱测量地面电压值和地面电流值并且由所述测量装置测量井下仪器缆头电压真实值;
(II)将不同电子负载下测量的所述地面电压值、地面电流值和井下仪器缆头电压真实值发送到所述地面测井计算机进行拟合,以得到在常温下计算井下仪器缆头电压的拟合多项式;
(III)通过所述地面测井计算机修改在所述地面交流电源控制箱上运行的测井软件,使用在步骤(II)中得到的拟合多项式进行井下仪器缆头电压测量;
(IV)在室温下,更换所述井下遥传仪器,并进行步骤(I)-(III)的操作以验证步骤(II)中所得到拟合多项式的测试精度;
(V)将所述井下遥传仪器放入温控箱以改变其温度,由所述地面交流电源控制箱测量不同温度和不同电子负载下的井下仪器缆头电压值和地面电流值、由所述温控箱记录温度值并且由所述测量装置测量井下仪器缆头电压真实值;
(VI)将在步骤(V)中得到的不同温度和不同电子负载下的井下仪器缆头电压值、地面电流值、温度值以及井下仪器缆头电压真实值发送到所述地面测井计算机进行拟合,以得到所述计算井下仪器缆头电压的拟合多项式的温度修正项;
(VII)通过所述地面测井计算机修改在所述地面交流电源控制箱上运行的在步骤(II)中得到的计算井下仪器缆头电压的拟合多项式使之包括在步骤(VI)中所得到的温度修正项;
(VIII)使用在步骤(VII)中得到的包括温度修正项的所述计算井下仪器缆头电压的拟合多项式进行井下仪器缆头电压测量。
7. 如权利要求6所述的井下仪器缆头电压测量系统,其中使用在步骤(II)中在常温下使用不同电子负载测量的地面电压值、地面电流值和测得的井下仪器缆头电压真实值通过公式V1=K*(V0-I*R) +ΔV计算不同负载下的变压器的变比,其中
V0:地面电压值;
V1:井下仪器缆头电压真实值;
K:变压器的变比;
I:地面电流值;
R:测井电缆的电阻值;
ΔV:温度修正项,表示由于温度变化引起的井下仪器缆头电压误差。
8. 如权利要求7所述的井下仪器缆头电压测量系统,其中使用公式K=a*I*I+b*I+c对电压器的变比K和地面电流I进行拟合,得到相应的a,b和c的值。
9. 如权利要求8所述的井下仪器缆头电压测量系统,其中利用在步骤(V)中得到的不同温度和电子负载下的井下仪器缆头电压值、地面电流值以及井下仪器缆头电压真实值通过公式ΔV=K1*I计算不同温度和不同电子负载下的温度修正系数K1的值,其中
ΔV=V1-V2;
V1:万用表测量的井下仪器缆头电压真实值;
V2:地面交流电源控制箱测量的井下仪器缆头电压值。
10. 如权利要求9所述的井下仪器缆头电压测量系统,其中使用公式K1= m*T+n对温度修正系数K1和温度T进行拟合,得到相应的m和n的值。
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