CN104196528A - 一种井壁取心枪控制装置 - Google Patents

Abstract

一种井壁取心枪控制装置，包括地面面板和至少4个电子选发器，地面面板中的，点火开关、计数器、地面面板的译码器、显示器依次相连，编码器与所述驱动器相连且编码器与计数器相连；电子选法器中的电子选法器的译码器、电子选法器的驱动器、药饼依次相连；点火开关与地面面板驱动器通过电缆与各个电子选法器相连；解码器与地面面板和电子选发器均设有地址设置，当地面面板的地址设置与电子选发器的地址设置相同时，电子选发器才被选通工作；当电子选发器的地址设置不同就能使其组合下井取心。本发明具有一次可得到较多的芯样，节省了取芯的时间；采用电路固化方式，避免了振动对选发器的影响，使其工作更加可靠。

Description

一种井壁取心枪控制装置

技术领域

本发明属于石油测井领域，用于撞击式井壁取心枪。

背景技术

众所周知，石油在开采时油田常常出现构造十分复杂，构造幅度小，储层岩性多样，常见于岩石岩性非均质性较为严重、岩石的孔隙结构复杂、地层较硬，需要药卷的数量较大；同时，在油田的开采时，也会遇到石油的井深超过4000米以上的情况；而在石油开采时，需要采用常见取芯设备对该地区的岩性进行分析，为工程地质人员提供直观、可靠的依据，但是现有的取芯设备采用的取芯枪单支枪取芯颗数都在39颗以下，而对于上述情况中出现的井深较大时，取芯需要两支以上的取芯枪井下作业，一方面取芯的时间较长，另一方面取芯设备在井下高温高压复杂的环境下工作时，还要受到好多次点火爆炸，由于在爆炸中会产生较强的震动，不仅容易损坏仪器，还会存在爆炸的过程中出现药卷并未起爆的情况；这不仅影响整体取芯结果，还降低了取芯效率。同时，现用的电子选发器采用交流供电，供电和档位控制信号各占一根缆芯，至少需要使用两根缆芯，取心枪之间连接结构相对复杂。

发明内容

基于现有技术中存在的不足，本发明的目的在于提供一种可组合井壁取心枪控制装置，具有：①、电子选发器设置了地址设置开关，不同地址的选发器可组合下井，这样就解决了取心枪的组合问题；②电子选发器中解码器采用了并联的结构，选发器的选发数量取决于解码器的个数，每个解码器可选发10发，采用N个解码器并联就可以选发10×N发；③、将电路固化，避免了振动对电子选发器的损坏；④、使用了直流变换器，电子选发器采用直流工作方式，供电和档位信号传输共用一根缆芯，简化了取心枪接头设计，有利于监测取心筒的发射情况。

为解决上述技术问题，本发明通过如下技术方案实现：

一种井壁取心枪控制装置，包括地面面板和至少4个电子选发器，其特征在于：所述地面面板包括：点火电源、点火开关、计数器、地面面板的译码器、显示器、编码器、地面面板的驱动器；所述电子选法器包括：解码器、电子选法器的译码器、电子选法器的驱动器、药饼；所述点火电源与所述点火开关相连，所述点火开关、所述计数器、所述地面面板的译码器、所述显示器依次相连，所述编码器与所述驱动器相连且所述编码器与所述计数器相连；所述电子选法器的译码器、所述电子选法器的驱动器、所述药饼依次相连；所述点火开关与所述地面面板驱动器通过电缆与所述各个电子选法器相连；所述解码器与所述地面面板和所述电子选发器均设有地址设置，当所述地面面板的地址设置与所述电子选发器的地址设置相同时，所述电子选发器才被选通工作；所述地面面板变换不同的地址设置能使不同地址的电子选发器工作；装有电子选发器的取心枪，当电子选发器的地址设置不同就能使其组合下井取心。

优选地，所述电子选发器中还包括直流变换器，所述直流变换器将220V的直流电压变为12V的直流电压，从而使得电子选发器采用直流工作方式，供电和档位信号共用一根缆芯。

优选地，所述电子选发器中译码器采用了并联方式，可单独设置地址，使得电子选发器的选发数量可以任意设置。

优选地，所述的取心枪控制装置包括5个地址设置端。

优选地，所述电子选发器采用电路固化的方式。

采用上述技术方案，本发明具有如下优点：

通过可组合井壁取心枪控制装置实现了多支取心枪同时下井，提高了时效；电子选发器可用于40发以上的超长井壁取心枪；电子选发器工作稳定可靠；仅使用一根缆芯，简化了取心枪的整体结构设计。

附图说明

图1为本发明所述的一种组合井壁取心枪控制装置原理图。

图2为本发明地面面板的电路图。

图3为本发明的电子选发器直流变换器电路图。

图4为本发明的采用40发电子选发器的一个实施例中主板电路图。

具体实施方式

下面结合附图1-4对本发明作进一步说明：

参加附图1，该装置由地面面板和若干个电子选发器构成，地面面板与电子选发器通过电缆连接。地面面板由点火电源、点火开关、计数器、地面面板的译码器、显示器、编码器和地面面板的驱动器构成，点火电源提供的是直流电源，其输出通过点火开关送入电缆。点火开关每接通一次计数器递增1，计数器的输出通过译码器送到显示器。显示器所显示的是电子选发器的档位，计数器的输出作为档位信号被送到编码器，地址设置信号用于选通不同电子选发器，它同样被送到了编码器，编码器输出的串行控制信号是脉冲编码形式的，它通过驱动器被送到电缆，缆芯上的控制信号叠加在了直流供电之上。取心枪组合下井，在形式上取心枪是一种串联结构，但在取心枪内部，电子选发器的组合方式是并联的。即电子选发器1、电子选发器2、……、电子选发器N是并联的。每一个电子选发器的内部电路都是相同的，它们所不同的是地址设置。如果地面面板所设置的地址与该电子选发器的地址相同，则该电子选发器工作，该取心枪的某一个取心筒发射，电子选发器的地址有N种选择，因此可以使用N个电子选发器组合下井，也就是可以实现N个取心枪组合进行取心工作。每一个电子选发器都由解码器、电子选法器的译码器和电子选法器的驱动器构成。解码器可以设置地址，解码器的作用是将串行档位信号变为并行信号，其输出送到了电子选法器的译码器，电子选法器的译码器将二进制信号变为多路控制药饼发射的高低电平，电子选法器的译码器的输出送入电子选法器的驱动器，由电子选法器的驱动器点燃要发射的取心筒下面的药饼。

参见附图2。P1为电源插座，它连接的是220V的交流电压，来自电源插座P1的交流电压通过电源开关S1被分别送到了低压电源和点火电源。低压电源产生电路使用的5V直流电压，点火电压产生电子选发器使用的220V直流电压，集成块IC1是一个计数器，它的输出QA、QB、QC、QD就是电子选发器的档位。档位信号一方面送到译码驱动器IC2，另一方面送到编码器IC3。译码驱动器IC2的输出送到了显示器XS1。显示器XS1显示的是电子选发器的档位。地址设置BM1的输出也送到了编码器IC3。取心面板的地址设置与电子选发器的地址设置相对应，电子选发器的地址只有与取心面板的地址设置相同时才会被选通。编码器IC3将IC1送来的档位信号以及地址设置BM1送来的地址信号进行编码。IC3的15脚是编码信号的输出端。IC4是一个驱动器，它将编码器IC3送来的信号进行驱动，通过电容C2送到输出插座P2的1脚。S2是点火开关。当取心面板点火时，IC1的5脚通过点火开关S2A接地，当点火结束时，点火开关S2A断开。由于上拉电阻R1的作用，使得IC1的5脚电压由低到高，产生一个上升沿，IC1的5脚是计数器的加法输入端。计数器IC1是上升沿触发的，因此当点火开关断开时，IC1的5脚出现一个上升沿使得计数器IC1加“1”，这样就实现了取心面板点火后档位信号自动递增的功能。当点火开关处于接通状态时，点火电压通过点火开关S2B送到了输出插座P2的1脚，该直流电压与来自电容C2的脉冲档位信号叠加在一起，最终被通过电缆送往电子选发器，输出插座P2的1脚与缆芯连接，2脚与缆皮连接。

参加附图3，直流变换器电路，的作用是将220V左右的直流电压变为12V左右的直流电压，端点E1连接的是缆芯，E2连接的是地，取心枪点火时，取心面板会给缆芯供给220V左右的直流电压，三极管Q1、电阻R1、稳压管VR1和电容C1构成了稳压电源，其输出为6V，供给集成块IC1使用，集成块IC1、电阻R2、R3、电容C2构成了30KHz的振荡电路，其输出送到了MOS管的Q2的栅极，控制MOS管Q2的导通与截止，MOS管Q2的漏极与变压器T1连接，MOS管Q2的导通与截止使得变压器T1的初级产生交变电流，变压器T1的初级与次级的匝数比为18∶1，因此变压器T1的次级会产生12V左右的交流电压，CR2为整流桥，它将变压器T1次级输出的交流电压变为直流电压，端点E3、E4为直流电压的输出端，该直流电压供给电子选发器主板使用，电容C3的作用滤波。

参加附图4，电子选发器主板电路中，端点E2是来自直流变换器的12V直流电压，三极管Q41、稳压管VR1、电阻R2、电容C2构成了稳压电路，其输出电压约为+10V，提供给集成块使用，端点E1连接的是缆芯，取心枪点火时地面面板除了给缆芯提供220V的直流电压外，还在缆芯上叠加了脉冲控制信号，此信号由端点E1进入，经电容C1送到了解码器IC1、IC3、IC5、IC7的输入端9脚，解码器MC145027的1-5脚为地址设置端，其中1、2脚为该芯片的地址设置端，3、4、5脚为电子选发器的地址设置端，解码器IC1、IC3、IC5、IC7的芯片地址分别为0、1、2、3，解码器MC145027的12-15脚为数据输出端，它的输出送到了译码器CD4514，只有地面面板发送的地址信号与解码器MC145027的地址设置A1-A5(1-5脚)相一致时，解码器MC145027的地址有效端11脚输出高电平，此时，地面面板发送的数据信号被送到数据输出端D6-D9(12-15脚)，CD4514是一个四-十六线译码器，它的译码由解码器MC145027的11脚送来的地址有效信号控制，CD4514将输入的四位二进制码变为16路输出，这里仅用到了前10条线S0-S9，它们分别连到了三极管Q1-Q40的基极，译码器IC2、IC4、IC6、IC8分别对解码器IC1、IC3、IC5、IC7输入的档位信号进行译码，译码器IC2的输出分别送到三极管Q1-Q10的基极；译码器IC4的输出分别送到Q11-Q20的基极；译码器IC6的输出分别送到三极管Q21-Q30的基极；译码器IC8的输出分别送到三极管Q31-Q40的基极，三极管Q1-Q40的射极分别与端点1-40连接，端点1-40分别与1-40号取心筒下面的药饼连接，因此，该电路板可以选发40个取心筒发射，解码器IC1、IC3、IC5、IC7的3、4、5脚分别连接到了D1、D2、D3端，D1、D2、D3端为电子选发器的3位地址设置端，共可以设置8个地址，也就是说在本实施例中共可以有8个电子选发器并联使用，即有8支取心枪可同时下井组合使用。

采用本发明中附图2所示的电路制作地面控制面板、附图3所示的电路制作是电子选发器直流变换器、附图4所示的电路制作40发电子选发器主板电路就可以完成组合井壁取心枪控制装置的制作。以上所述，仅为本发明的具体实施方式，当不能以此限定本发明的实施范围，饭依靠本发明内容所作的等同变化和修饰，均属于本发明涵盖的范围内。

Claims (5)

1.一种井壁取心枪控制装置，包括地面面板和至少4个电子选发器，其特征在于：所述地面面板包括：点火电源、点火开关、计数器、地面面板的译码器、显示器、编码器、地面面板的驱动器；所述电子选法器包括：解码器、电子选法器的译码器、电子选法器的驱动器、药饼；所述点火电源与所述点火开关相连，所述点火开关、所述计数器、所述地面面板的译码器、所述显示器依次相连，所述编码器与所述驱动器相连且所述编码器与所述计数器相连；所述电子选法器的译码器、所述电子选法器的驱动器、所述药饼依次相连；所述点火开关与所述地面面板驱动器通过电缆与所述各个电子选法器相连；所述解码器与所述地面面板和所述电子选发器均设有地址设置，当所述地面面板的地址设置与所述电子选发器的地址设置相同时，所述电子选发器才被选通工作；所述地面面板变换不同的地址设置能使不同地址的电子选发器工作；装有电子选发器的取心枪，当电子选发器的地址设置不同就能使其组合下井取心。

2.根据权利要求1所述的井壁取心枪控制装置，其特征在于：所述电子选发器中还包括直流变换器，所述直流变换器将220V的直流电压变为12V的直流电压，从而使得电子选发器采用直流工作方式，供电和档位信号共用一根缆芯。

3.根据权利要求1或权利要求2中所述的井壁取心枪控制装置，其特征在于：所述电子选发器中译码器采用了并联方式，可单独设置地址，使得电子选发器的选发数量能以任意数量的设置。

4.根据权利要求3中所述的井壁取心枪控制装置，其特征在于：所述的取心枪控制装置包括5个地址设置端。

5.根据权利要求3中所述的井壁取心枪控制装置，其特征在于：所述电子选发器采用电路固化的方式。