CN105134192A - 一种电控地层测试方法及其使用的地层测试器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及石油勘探开发地层测试的方法及设备，特别是：一种电控地层测试方法及其使用的地层测试器；该电控地层测试方法运用一套可编程软件控制电子开关代替人工操作的机械开关实现地层测试器的功能，同时引入多种控制模式，通过软件对参数进行设置和多个传感器测得的数据，使开关在合适的时候自动打开或关闭，从而实现地层测试的智能化；并将原地层测试器单独配套的多支电子压力计集成在系统中，实现地层测试器的集成化；引入的电子控制开关体积小，重量轻，加之地层测试器中集成了测试时使用的所有压力计，使整个测试工具体积小、重量轻，实现了地层测试器的微型化。

Description

一种电控地层测试方法及其使用的地层测试器

技术领域

本发明涉及石油勘探开发地层测试的方法及设备，特别是：一种电控地层测试方法及其使用的地层测试器。

背景技术

目前，在油田勘探开发进行地层测试时，用地面作业设备上下放测试管柱方式控制井下的机械式开关的地层测试器。该地层测试器存在如下问题：1、人工操作地面提升设备上提下放测试管柱控制井下机械式开关影响因素多，它与井下情况、操作人员的技术素质相关，特别是大斜度井和深井，无法精准观察测试管柱的自由点，影响测试开关操作，因此无法保证测试成功率。2、机械开关过液孔小且长，在地层出砂或稠油时影响开关性能甚至使开关失灵。3、因多次重复上提下放测试管柱时拉伸、压缩测试管柱，极易造成管柱丝扣漏失使测试失败。4、机械式开关地层测试器配套工具及设备多：测试工具主要由地面控制头及管汇、返循环阀、上电子压力计托筒、多流测试器、内压力计托筒、封隔器、下电子压力计托筒组成。配套设备有测试器检修、检漏、拉伸加压延时试验设备，工具试验检测要庞大和繁杂的配套设备。另外还配套多支电子压力计托筒、多支电子压力计、压力计减震装置、引鞋等工具。因工具配套设备多，体积大，工具及配件加工难度大，工具配送使用中型载重卡车和吊装设备，工具及配件费用高，影响测试的综合效益。5、检修维护项目多且复杂：每次施工后都要进行折装、密封试验、拉伸加压延时试验，检修拆装、现场施工时的拆装等工作量很大，所以要控制的关键点多，工具故障机率高。

由于地面作业要进行上提下放操作，所以整个测试过程中井口是开放的，为保证安全完成测试工作，井口要安装防喷防掉设备、地层测试工作的井口可旋转提升设备、专用测试井口管汇等工具，进一步增加了施工成本和施工难度，更重要的是增加了安全风险。

由于测试器开关状态只能由地面控制，无法根据井下地层产量、液性、压力情况调整测试时间，所以不一定取到合格的资料和数据，没有智能测试的功能。

发明内容

本发明的目的是：提供一种电控地层测试方法及其使用的地层测试器，该电控地层测试方法运用一套可编程软件控制电子开关代替人工操作的机械开关实现地层测试器的功能，同时引入多种控制模式，通过软件对参数进行设置和多个传感器测得的数据，使开关在合适的时候自动打开或关闭，从而实现地层测试的智能化；并将原地层测试器单独配套的多支电子压力计集成在系统中，实现地层测试器的集成化；引入的电子控制开关体积小，重量轻，加之地层测试器中集成了测试时使用的所有压力计，使整个测试工具体积小、重量轻，实现了地层测试器的微型化。

为了实现上述目的：本发明是这样实现的：一种电控地层测试方法及其使用的地层测试器：包括软件部分，电路硬件部分和机械部分，所述软件部分指实现特定功能的程序代码编译后写入ARM芯片的程序，所述电路硬件部分是指实现控制电子开关的电子电路、传感器信号调理、数据存储的电路及芯片，它根据软件和外部发送接受模块收到的指令控制机械部分工作；其中，所述软件包括：嵌入式系统软件，地层测试应用控制软件和PC软件；所述电路部分包括：电子电路和电源；所述机械部分包括：电机，一个以上传感器和地层测试器组成；其中：所述一个以上传感器安装在地层测试器上，所述地层测试器设主体开关由电机控制运行。

所述嵌入式系统软件管理着整个操作系统，使整个系统的应用软件完成指定的功能，属于操作系统软件。

所述地层测试应用控制软件是整个系统的核心，属于应用软件；所述地层测试应用控制软件控制协调运行地层测试器的运行控制、信号调理、数据采集工作，是地层测试器的指挥中心；所述地层测试应用控制软件还可以通过外部发送接收模块控制电子硬件部分的运行、信号调理与数据采集。

所述地层测试应用控制软件设计了五个控制模式：多段延时间控制模式、地层压力控制模式、液性控制模式、套压命令控制模式、外部发送接收控制模式信号控制模式。

所述多段延时控制模式是：将测试过程按地层测试地质设计分成若干时间段/工作段，先定义每个工作段的时间及该工作段的开关状态开井/关井；所述地层测试器开始工作，进入第一工作段，检查当前工作段的地层测试器的开关状态与设置的状态是否相同，如果不同，则启动控制电路使开关运行到设置的状态；当计时等于指定工作段设置时间时，软件将其移向下一工作段，并通过电子电路启动电机使开关运行到指定开关井状态。

所述地层压力控制模式是：地层测试器在井下工作时，连续采集地层压力，当地层压力达到软件设置的参数条件时，控制电路启动电机将地层测试器开关运行到指定状态；所述压力控制有两方面控制内容：压力上限下限控制和压力上升下降率控制；所述压力超出设定的上下限和压力上升下降率后，启动电机使地层测试器运行为开关所设定的状态。

所述液性控制模式是：地层测试器在井下工作时，液性传感器信号输入电路板，连续采集地层流体性质，用来区分地层是出油还是出水还是出天然气，当参数达到软件设置的条件时，控制电路启动电机将地层测试器开关运行到指定状态。

所述套压命令控制模式是：在地层测试器工作时连续采集套管压力，当连续采集到的套管压力出现指定控制命令脉冲时，地层测试器执行相应的命令，这些命令包括启动控制电路将开关运行到指定开关井状态。

所述外部发送接收模块用于将下入油管中的试井钢丝或电缆发送的信号接收下来，将外部指令传给地层测试应用控制软件和电子控制部分，并通过地层测试应用控制软件来执行这些命令；并将地层测试器的数据通过它将传给下入的设备或传到地面接收装置。

所述PC软件是安装运行在PC计算机上的专用应用软件，所述PC软件与电路硬件部分通过通讯接口连接，并通过通讯接口对地层测试器控制参数、控制方式、状态参数进行设置，并下载井下采集的压力温度数据及状态数据。

所述电子电路包括：ARM主芯片，电机驱动控制电路，存储器，传感器放大及信号调理电路，电源电路和通讯接口。

所述ARM主芯片的程序存储器中写入嵌入式系统软件及地层测试应用控制软件代码内容，是整个电子电路的控制指挥中心。

所述存储器用于保存地层测试器的状态参数和采集的压力温度数据。

所述传感器信号为所有传感器输出的信号，输出的信号被输入到传感器放大及信号调理电路。

所述电源为高功率高温电池，为整个系统提供不同的输出电压。

所述通讯接口用于地层测试器与PC机通讯时使用。

所述传感器为控制信息输入、数据采集输入；所述传感器信号均接到传感器信号调理电路后中，调理后的信号，根据用途，提供给各的输入端口。

所述传感器包括：套压传感器，地层压力温度传感器，液性传感器，油管压力温度传感器和限位传感器；所述套压传感器用于传送井下套管压力信号，做套管命令传递使用；所述地层压力温度传感器用于测量地层的压力和温度；所述液性传感器用于测量通过开关的流体性质；所述油管压力温度传感器用于测量油管内的压力和温度；所述限位传感器用于检测开关中的活塞位置。

所述地层测试器包括测试器外壳，外部发送接收模块，电路板，电机，开关主体和上、下传感器接头；所述测试器外壳内设外部发送接收模块，电路板，电机，开关主体；所述上传感器接头上端丝扣连接有开关主体；所述测试器外壳两端设上、下传感器接头，所述电路板控制电机运行。

所述测试器外壳下端设进液孔并丝扣连接有下传感器接头，所述下传感器接头内安装有套压传感器和下压力温度传感器。

所述开关主体内设活塞，所述活塞和活塞过液通道；所述活塞上连接有螺杆，所述螺杆与电机连接。

所述开关主体上设有出液孔；所述出液孔通过上密封圈和下密封圈密封。

所述开关主体外侧丝扣连接电机的电机外壳，所述电机外壳内设电机和限位传感器支架；所述限位传感器支架两端设上限位传感器和下限位传感器。

所述电机外壳上端丝扣连接有上传感器接头，所述上传感器接头内设油管压力温度传感器和液性传感器；所述上传感器接头上端丝扣连接有电池外壳；所述电池外壳内设电池组与电路板；所述电池外壳上端丝扣连接外部发送接收模块。

本发明一种电控地层测试方法及其使用的地层测试器通过软件部分实现了智能化：其中嵌入式系统软件管理整个软件系统，使整个系统的应用软件可以完成指定的功能，此软件类似于Windows的WindowXP操作系统软件。地层测试应用控制软件是整个系统的核心，它属于应用软件。地层测试器的运行控制、信号调理、数据采集全部由此软件控制协调运行，是地层测试器的指挥中心。地层测试应用控制软件设计了五个控制模式：多段延时间控制、地层压力控制、液性控制、套压命令控制、外部发送接收控制模式信号控制。PC软件是安装运行在PC计算机上的专用应用软件，它通过通讯接口对地层测试器控制参数、控制方式、状态参数进行设置，并下载井下采集的压力温度数据及状态数据。

当该地层测试器与PC机通讯接口连接后，PC软件就可以与地层测试器进行通讯，对地层测试器参数进行设置和下载数据。当地层测试器卸下与PC机连接的通讯接口，接上电池组后地层测试器进入井下工作状态，之后它将由地层测试器应用软件控制进行入自主工作状态。

本发明一种电控地层测试方法及其使用的地层测试器的地层测试应用控制软件五个模块中，控制地层测试器何时开关，从而实现地层测试器的智能化。这五个模块分别是：

多段延时控制模式：

将测试过程按地层测试地质设计分成若干时间段(后称工作段)，下井前先定义好每个工作段的时间及该工作段的开关状态(开井或关井)。地层测试器上电后开始计时，进入第一工作段，并检查当前工作段的地层测试器的开关状态与设置的状态是否相同，如果不同，则启动控制电路使开关运行到设置的状态。当计时等于指定工作段设置时间时，软件将其移向下一工作段，并通过电子电路启动电机使开关运行到指定开关井状态。原测试器的工作方式是在测试下井后，按地质设计时间，在地面上提下放管柱来进行开关井。使用此模块后，何时开关井由计时器自动计时、在井下电机运行直接开关井，实现了地层测试器非人为干预的自动化操作。

地层压力控制模式：

地层测试器在井下工作时，连续采集地层压力，当地层压力达到软件设置的参数条件时，控制电路启动电机将地层测试器开关运行到指定状态。压力控制有两方面控制内容：压力上限下限控制、压力上升下降率控制。当压力超出设定的上下限和压力上升下降率后，启动电机使地层测试器运行为设定的开关状态。压力上下限控制对于地层测试器在开井状态时，何时关井可测到合格的压力恢复曲线非常重要。如果在关井前压力过高，测到的压力恢复曲线的压差过小，压力恢复段时间过短，测得的压力恢复曲线是不合格的；压力上升下降率，是指每小时压力上升或下降的值，这两个参数同样对压力恢复曲线解释时使用的曲线未端重要的压力采集具有重要意义，如果压力上升率为0，说明压力恢复已达到最大值，再继续关井已无意义，这时可选择结束测试或开井，让地层出更多的流体以确定液性。反之，如果测试曲线未端压力的上升率不为0，说明压力还在上涨，这时有可能是测试层的边界反应或压力恢复未稳，所以应该继续关井而不应该开井。压力恢复曲线是地层测试所取数据的核心内容之一，如果测不到合格的压力恢复曲线和地层静压，测试是不成功的。这一功能是以往地层测试器不具备的。此模块是该地层测试器实现智能化的重要内容之一。

液性控制模式：

地层测试器在井下工作时，液性传感器信号输入电路板，连续采集地层流体性质，以区分地层是出油还是出水还是出天然气，当这些参数达到软件设置的条件时，控制电路启动电机将地层测试器开关运行到指定状态。

设置的条件是：出水、出油、出气时地层测试器开关运行到设置的状态。

例如：设置的条件为：当地层出水是关井，当前地层测试器为开井状态，当连续采集的液性传感器传来的液性为水时，立即启动地层测试器电机运行，使地层测试器运行至关井状态。此模块为地层测试器取得地层的液性起到智能控制作用，特别对于注水井的采油生产测试更具有实际意义，实现测试过程处理地层液性的智能化。

套压命令控制模式：

地层测试器工作时连续采集套管压力，当连续采集到的套管压力出现指定控制命令脉冲时，地层测试器执行相应的命令，这些命令包括启动控制电路将开关运行到指定开关井状态。此模块为地面控制井下地层测试器方式之一。

外部发送接收控制模式：

这是一个硬件设备，位于地层测试器最上部，用于将下入油管中的试井钢丝或电缆发送的信号接收下来，将外部指令传给地层测试应用控制软件和电子控制部分，并通过地层测试应用控制软件来执行这些命令；也可以将地层测试器的数据通过它将传给下入的设备或传到地面接收装置。此模块为地面控制井下地层测试器方式之一。

本发明一种电控地层测试方法及其使用的地层测试器所述的五个软件模块功能，是通过电路硬件部分来实现的：

ARM主芯片的程序存储器中写入了嵌入式系统软件及地层测试应用控制软件代码内容，就是前面所述的5个控制模式的内容，是整个电子电路的控制指挥中心。电机驱动电路驱动电机正反向转动以打开关闭地层测试器的开关，驱动命令由ARM主芯片发出。存储器用于保存地层测试器的状态参数和采集的压力温度数据。传感器放大及信号调理电路用于将所有传感器信号进行放大以便后面处理电路使用，后面传感器信号有的做控制信号输入、有的输入模数转换器转换为数据。电源电路为整个系统提供不同输出电压给不同电压需求的电路使用。通讯接口用于地层测试器与PC机通讯时使用。

本发明一种电控地层测试方法及其使用的地层测试器中的电池为高功率高温电池，在井下工作时为整个系统提供工作电源。

本发明一种电控地层测试方法及其使用的地层测试器中的外部发送接收模块：位于地层测试器最上部，用于将下入油管中的试井钢丝或电缆发送的信号接收下来，将外部指令传给地层测试应用控制软件和电子控制部分，并通过地层测试应用控制软件来执行这些命令；也可以将地层测试器的数据通过它将传给下入的设备或传到地面接收装置。

本发明一种电控地层测试方法及其使用的地层测试器中的传感器主要用于控制信息输入、数据采集都要使用传感器。所有传感器信号连接到传感器信号调理电路后中，调理后的信号，根据用途，提供给各的输入端口。如套压传感器：传送井下套管压力信号，做套管命令传递使用，安装在下传感器接头中；地层压力温度传感器：测量地层的压力和温度，安装在下传感器接头中；液性传感器：用于测量通过开关的流体性质，安装在上传感器接头中；油管压力温度传感器：测量油管内的压力和温度，安装在上传感器接头中；限位传感器：用于检测开关中的活塞位置，安装在电机下方。

本发明一种电控地层测试方法及其使用的地层测试器中的机械部分由地层测试器壳体、外部发送接收模块、电路板支架、电池、传感器接头、限位传感器支架、开关等组成：所述机械结构部分被安装在壳体中，外部发送接收模块位于最上部；下面安装的是电池筒，筒内可安装电池；电池筒下面安装的电路板支架，电路板支架上安装了电路板；上传感器接头安装在电路板支架下面，上传感器接头安装了液性传感器、油管压力温度传感器；在上传感器接头下面是电机和开关部分；地层测试器的最下部是下传感器接头，下传感器接头中安装了套管压力传感器、地层压力温度传感器。

开关部分由电机、螺杆、活塞、上密封圈、下密封圈、活塞限位传感器组成。开关由电子控制部分的电路驱动电机，电机带动螺杆旋转，使活塞上下运动实现地层测试器的开关井功能。

本发明一种电控地层测试方法及其使用的地层测试器体现了集成化设计：集成化的实现：原地层测试器测试时，必须另外配接多支电子压力计、外部压力计托筒、压力计减震装置。而该地层测试器将所有的电子压力计直接与地层测试器进行了一体化设计，实现的整个地层测试工艺的集成化。所有的压力传感器、温度传感器放在传感器接头中，并与所测试的流体直接接触，传感器的信号引入信号放大调理电路，将对其进行模数转换后，存放在存储器中，在地层测试器起到地面后，连接好通讯接口，可将测试取得的温度压力数据下载到PC机中。

本发明一种电控地层测试方法及其使用的地层测试器还体现了微型化的实现引入的电子控制开关，因此没有上提下放式机械开关的换位机械、流压延时机械、大量的密封点，也没有安全密封、液力锁紧之类的工具。整个地层测试器的核心部分为电子开关，电子开关体积小，重量轻，加之地层测试器中集成了测试时使用的所有压力计，使整个测试工艺中使用的工具体积小、重量轻，实现了地层测试器的微型化。

本发明的有益效果是：一种电控地层测试方法及其使用的地层测试器，体现了电控地层测试器的电子开关使用软件控制，软件功能丰富，控制方式灵活多样，并可根据采集的数据，在井下自主决定开关井的时间和开关状态，实现了在井下直接自动开关井、进行自动测试而不用人为干预，因此可取得更多更好的地层测试数据；电子开关过液孔极短，过液孔为规则圆孔，井下出砂和稠油对开关没有影响，提高了测试的成功率；由于使用电子开关，开关井操作时不用上提下放管柱，对管柱的要求降低且是易造成油管漏失，提高测试成功率；施工过程中油管连接油管挂并座在大四通内且安装采油树，不再使用封井器和地面管汇，所以不会出现井喷、井口失控及物体落井现象，降低诸多安全风险；所有传感器都放在地层测试器上并由电子控制部分采集并存储数据，不再另外使用电子压力计，实现系统的集成化；因实现系统集成化，多余机械装置不再需要，工具的体积很小，实现工具的微型化；因工具简化密封点少、控制的关键点少，仪器工作可靠，加压、检修、运输更方便；由于井口的简化、检修运移安装方便、不再别配多支电子压力计及托筒等，因则大幅度降低了测试成本。

附图说明

附图1为电控地层测试方法的系统构成框图。

附图2为电控地层测试方法中多段延时控制模式控制流程图。

附图3为电控地层测试方法中地层压力控制模式控制流程图。

附图4为电控地层测试方法中液性控制模式控制流程图。

附图5为电控地层测试方法中套压命令控制模式控制流程图。

附图6为电控地层测试方法中所使用的地层测试器的结构示意图。

图6中所示：1外壳、2外部发送接收模块、3电池组、4电路板、5油管压力温度传感器、6液性传感器、7电机、8螺杆、9活塞、10上限位传感器、11上密封圈、12出液孔、13下密封圈、14下限位传感器、15活塞过液通道、16套压传感器、17下压力温度传感器、18进液孔、19下传感器接头、20开关主体、21电机外壳、22上传感器接头、23电池外壳、24限位传感器支架。

下面结合附图对本发明做进一步的说明：

具体实施方式

一种电控地层测试方法及其使用的地层测试器：包括软件部分，电路硬件部分和机械部分，所述软件部分是程序代码编译后写入ARM芯片的程序，由它发送指令给电路硬件部分，所述电路硬件部分根据软件指令控制机械部分工作；其中，所述软件包括：嵌入式系统软件，地层测试应用控制软件和PC软件；所述电路部分包括：电子电路和电源；所述机械部分包括：电机，一个以上传感器和地层测试器组成；其中：所述一个以上传感器安装在地层测试器上，所述地层测试器设主体开关由电机控制运行(图1所示)。

该地层测试器在下井前，先通过通讯端口与PC机连接，并用专用PC应用软件对地层测试器各参数进行设置。设置的内容有：设置工作模式：设置的工作模式如前所述的五种模式之一。在这五种控制模式中套压命令控制模式(图5所示)拥有最高优先级，另外外部发送接收模块的信号也具有相同的最高优先级。例如：选择了多段延时控制模式(图2所示)在井下工作时，地层测试器先以多段延时控制模式工作，但是，当在地面加一个套压命令控制脉冲命令，当井下地层测试器的套管压力传感器接收到这个脉冲后，地层测试器则转向套命令压控制模式(图5所示)的控制模式运行。

设置指定模块的参数：不同模块有不同的参数，例如：多段延时控制模式(图2所示)则要设置工作段的数量、每个工作段的运行时间、每个工作段要求的开关状态是开井还是关井状态。

设置状态参数：指要设置地层测试器当前开关是开还是关状态、电动运行的时间、活塞位置等。

设置电子压力计的采样参数：设置其采样间隔、采样点数、采样分段数。

设置完成的地层测试装好密封圈，地面加压无漏失后，运到施工现场，装上电池，安装好外壳。

在地层测试器安装好电池后，便按设置好的工作模式开始工作了。

然后在地层测试器的下部连接好封隔器和尾管，一起下入井内。在地层测试器上面按设计深度下入设计数量的油管后，座封封隔器，在大四通内座好油管挂，并安装好井口。

如果设置的是多段延时控制模式(图2)，在第一段关井延时完成后，井下地层测试器应该驱动电机开井，地面可以在出口观察油管的气泡情况加以确认。以后的各工作段可根据延时时间进行观察确认。如果此后要转换工作模式，则可用套压命令控制模式和外部发送接收模块来完成转换。测试过程中，无论采用那种模式，井下的地层测试器的开关井工作都不用上提下放操作油管来进行开关井工作，而是井下地层测试器应用软件控制电机完成开关井工作！

地层测试完成后，起出井下所有油管及工具，包括地层测试器。卸下地层测试器及外壳，通过通讯接口与PC连接，下载测试过程中记录的状态数据、设置数据、压力和温度数据。对状态数据和设置数据进行分析处理以确认地层测试器工作是否正常。取得的压力温度数据交专业部门进行测试解释。至此，一个完整的地层测试工作完成。

关于利用电控地层测试方法使用的地层测试器结合附图(图6)对本发明做进一步的说明：

图中所示：电路板4为嵌入式系统电子电路，它控制整个电控地层测试器协调工作。当要进行开关井操作时，电路板4给电机7提供电压使其转动，电机与螺杆8连接驱动螺杆转动，活塞9内的丝扣套在螺杆8上，螺杆8转动使活塞9上下移动。

当地层测试器开井时，电机7驱动活塞9向下移动，活塞9到达下死点时，下限位传感器14检测到活塞的位置并给电路板4提供到位信号后，控制电机停止运行。此时地层流体通过进液孔18经活塞上的流体通道15到达出液孔12，进入油管，实现开井功能。

当地层测试器关井时，电机驱动活塞向上移动，活塞9到达上死点时，上限位传感器10检测到活塞的到位并给电路板4提供到位信号，控制电机停止运行，此时上密封圈11、下密封圈13将出液孔12与活塞流体通道15隔开，活塞上的流体通道15无法与出液孔12连通，进液孔18的地层流体无法到达出液孔12，实现关井功能。

活塞9移动的方向、何时移动是由电路板4中嵌入式系统软件发出命令来控制的。

地层测试器集成了多个传感器。图中所示的下压力温度传感器17位于测试器的最下部，以尽量感应地层真实的地层压力与温度，图中所示的套压传感器16用来测量套管压力，它也放在测试器的下部，用来在座封后测量套管压力，来接收套管压力传递的控制信号。图中所示中的液性传感器6位于测试器的中部，在地层流体流动时测量液体性质。油管压力温度传感器5位于测试器中上部，用来测量油管内的压力，监测油管漏失情况。这些传感器信号全部输入到电路板4，经信号调理电路处理后，转换成数据信号，由“地层测试器应用软件”对数据进行采集、存储传，并用采集到的传感器信号为地层测试器开关控制提供依据。这些数据在地层测试器工作时保存在存储器中，起出地面后可以下载并处理。采用这些传感器后地层测试器不用另外配置电子压力计。

Claims (6)

1.一种电控地层测试方法及其使用的地层测试器：其特征在于，包括软件部分，电路硬件部分和机械部分，所述软件部分指实现特定功能的程序代码编译后写入ARM芯片的程序，所述电路硬件部分是指实现控制电子开关的电子电路、传感器信号调理、数据存储的电路及芯片，它根据软件和外部发送接受模块收到的指令控制机械部分工作；其中，所述软件包括：嵌入式系统软件，地层测试应用控制软件和PC软件；所述电路部分包括：电子电路和电源；所述机械部分包括：电机，一个以上传感器和地层测试器组成；其中：所述一个以上传感器安装在地层测试器上，所述地层测试器设主体开关由电机控制运行。

2.根据权利要求1所述的电控地层测试方法及其使用的地层测试器：其特征在于，所述嵌入式系统软件管理着整个操作系统，使整个系统的应用软件完成指定的功能，属于操作系统软件；所述地层测试应用控制软件是整个系统的核心，属于应用软件；所述地层测试应用控制软件控制协调运行地层测试器的运行控制、信号调理、数据采集工作，是地层测试器的指挥中心；所述地层测试应用控制软件还可以通过外部发送接收模块控制电子硬件部分的运行、信号调理与数据采集；所述地层测试应用控制软件设计了五个控制模式：多段延时间控制模式、地层压力控制模式、液性控制模式、套压命令控制模式、外部发送接收控制模式信号控制模式；所述多段延时控制模式是：将测试过程按地层测试地质设计分成若干时间段/工作段，先定义每个工作段的时间及该工作段的开关状态开井/关井；所述地层测试器开始工作，进入第一工作段，检查当前工作段的地层测试器的开关状态与设置的状态是否相同，如果不同，则启动控制电路使开关运行到设置的状态；当计时等于指定工作段设置时间时，软件将其移向下一工作段，并通过电子电路启动电机使开关运行到指定开关井状态。

3.根据权利要求2所述的电控地层测试方法及其使用的地层测试器：其特征在于，所述地层压力控制模式是：地层测试器在井下工作时，连续采集地层压力，当地层压力达到软件设置的参数条件时，控制电路启动电机将地层测试器开关运行到指定状态；所述压力控制有两方面控制内容：压力上限下限控制和压力上升下降率控制；所述压力超出设定的上下限和压力上升下降率后，启动电机使地层测试器运行为开关所设定的状态；所述液性控制模式是：地层测试器在井下工作时，液性传感器信号输入电路板，连续采集地层流体性质，用来区分地层是出油还是出水还是出天然气，当参数达到软件设置的条件时，控制电路启动电机将地层测试器开关运行到指定状态；所述套压命令控制模式是：在地层测试器工作时连续采集套管压力，当连续采集到的套管压力出现指定控制命令脉冲时，地层测试器执行相应的命令，这些命令包括启动控制电路将开关运行到指定开关井状态；所述外部发送接收模块用于将下入油管中的试井钢丝或电缆发送的信号接收下来，将外部指令传给地层测试应用控制软件和电子控制部分，并通过地层测试应用控制软件来执行这些命令；并将地层测试器的数据通过它将传给下入的设备或传到地面接收装置。

4.根据权利要求1所述的电控地层测试方法及其使用的地层测试器：其特征在于，所述PC软件是安装运行在PC计算机上的专用应用软件，所述PC软件与电路硬件部分通过通讯接口连接，并通过通讯接口对地层测试器控制参数、控制方式、状态参数进行设置，并下载井下采集的压力温度数据及状态数据；所述电子电路包括：ARM主芯片，电机驱动控制电路，存储器，传感器放大及信号调理电路，电源电路和通讯接口；所述ARM主芯片的程序存储器中写入嵌入式系统软件及地层测试应用控制软件代码内容，是整个电子电路的控制指挥中心；所述存储器用于保存地层测试器的状态参数和采集的压力温度数据；所述传感器信号为所有传感器输出的信号，输出的信号被输入到传感器放大及信号调理电路；所述电源为高功率高温电池，为整个系统提供不同的输出电压；所述通讯接口用于地层测试器与PC机通讯时使用；所述传感器为控制信息输入、数据采集输入；所述传感器信号均接到传感器信号调理电路后中，调理后的信号，根据用途，提供给各的输入端口。

5.根据权利要求1所述的电控地层测试方法及其使用的地层测试器，其特征在于，所述一个以上的传感器包括：套压传感器，地层压力温度传感器，液性传感器，油管压力温度传感器和限位传感器；所述套压传感器用于传送井下套管压力信号，做套管命令传递使用；所述地层压力温度传感器用于测量地层的压力和温度；所述液性传感器用于测量通过开关的流体性质；所述油管压力温度传感器用于测量油管内的压力和温度；所述限位传感器用于检测开关中的活塞位置。

6.根据权利要求1所述的电控地层测试方法及其使用的地层测试器，其特征在于，所述地层测试器包括测试器外壳，外部发送接收模块，电路板，电机，开关主体和上、下传感器接头；所述测试器外壳内设外部发送接收模块，电路板，电机，开关主体；所述上传感器接头上端丝扣连接有开关主体；所述测试器外壳两端设上、下传感器接头，所述电路板控制电机运行；所述测试器外壳下端设进液孔并丝扣连接有下传感器接头，所述下传感器接头内安装有套压传感器和下压力温度传感器；所述开关主体内设活塞，所述活塞和活塞过液通道；所述活塞上连接有螺杆，所述螺杆与电机连接；所述开关主体上设有出液孔；所述出液孔通过上密封圈和下密封圈密封；所述开关主体外侧丝扣连接电机的电机外壳，所述电机外壳内设电机和限位传感器支架；所述限位传感器支架两端设上限位传感器和下限位传感器；所述电机外壳上端丝扣连接有上传感器接头，所述上传感器接头内设油管压力温度传感器和液性传感器；所述上传感器接头上端丝扣连接有电池外壳；所述电池外壳内设电池组与电路板；所述电池外壳上端丝扣连接外部发送接收模块。