CN105604528B - 一种油气井用选发控制系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种油气井用选发控制系统,包括:CPU、检波电路、应答电路、雷管控制电路、下级选发通道电路;CPU检波感测端连接检波电路信号端,所述CPU应答通信端连接应答电路通信端,所述CPU雷管信号控制端连接雷管控制电路信号端,所述雷管控制电路控制端连接电控雷管,所述CPU电源端连接电源电路供电端,所述CPU下级选发通道信号端连接下级选发通道电路信号端。上述技术方案的有益效果为:选发控制系统在井下利用单芯电缆进行供电和通信,通信方式为双向载波的半双工方式。

Description

一种油气井用选发控制系统
技术领域
本发明包括油气井用自动化控制电路,尤其涉及一种油气井用选发控制系统。
背景技术
在传统石油、天然气开发中,完井射孔工艺是一次下井一级射孔枪,在枪串到位后利用井上设备进行引爆;或者利用机械选发开关,一次下井多级射孔枪,利用爆炸冲击力和液体压力切换选发开关。第一种射孔工艺单次下井只能完成一次射孔,作业效率低,在大斜井或水平井作业时成本较高,无雷管检测功能;第二种射孔工艺实现了分簇射孔技术,但机械选发开关可靠性不高,返修率较高,作业成本也较高,不能实现密码引爆,无雷管检测功能。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题,特别创新地提出了一种油气井用选发控制系统。
为了实现本发明的上述目的,本发明提供了一种油气井用选发控制系统,包括:CPU、检波电路、应答电路、雷管控制电路、下级选发通道电路;
CPU检波感测端连接检波电路信号端,所述CPU应答通信端连接应答电路通信端,所述CPU雷管信号控制端连接雷管控制电路信号端,所述雷管控制电路控制端连接电控雷管,所述CPU电源端连接电源电路供电端,所述CPU下级选发通道信号端连接下级选发通道电路信号端。
上述技术方案的有益效果为:选发控制系统在井下利用单芯电缆进行供电和通信,通信方式为双向载波的半双工方式。
所述的油气井用选发控制系统,优选的,所述检波电路包括:
控制仪信号输入端连接第六二极管正极,所述第六二极管负极分别连接电源电路正极输入端和第一肖特基二极管负极,所述第一肖特基二极管正极分别连接电源电路负极输入端和第二瞬态抑制二极管正极,所述第六二极管还连接第三电阻一端,所述第三电阻另一端连接第一电容一端,所述第一电容另一端分别连接第二瞬态抑制二极管负极和第三稳压二极管负极,所述第三稳压二极管正极连接第二瞬态抑制二极管正极,所述第二瞬态抑制二极管负极还连接第五电阻一端,所述第五电阻另一端连接CPU检波感测端;所述CPU正极电源端连接第五电容一端,所述第五电容另一端连接CPU负极电源端。
上述技术方案的有益效果为:检波电路可以耐受±600VDC的电压冲击,可以在低压下解调出电压载波信号,供CPU解析。
所述的油气井用选发控制系统,优选的,所述应答电路包括:
CPU应答通信端连接第二电阻一端,所述第二电阻另一端分别连接第一瞬态抑制二极管一端和第四电阻一端,所述第一瞬态抑制二极管另一端分别连接第四电阻另一端和电源电路负极端,所述第四电阻一端还连接第一场效应管栅极,所述第一场效应管漏极连接第一电阻一端,所述第一电阻另一端连接电源电路正极端,所述第一场效应管源极连接电源电路负极端。
上述技术方案的有益效果为:应答电路可以耐受±600VDC的电压冲击,可以在低压下将CPU发出的应答命令调制成电流信号,供井上设备采集。
所述的油气井用选发控制系统,优选的,所述雷管控制电路包括:雷管通道电路和雷管检测电路;
所述CPU雷管通道控制端连接雷管通道电路信号端,所述雷管通道电路雷管控制端分别连接电控雷管控制端和雷管检测电路控制端,所述雷管检测电路信号端连接CPU雷管检测时钟信号端。
所述的油气井用选发控制系统,优选的,所述雷管通道电路包括:
所述CPU雷管通道控制端分别连接第六电阻一端和第七电阻一端,所述第六电阻另一端连接电源电路供电端,所述第七电阻另一端连接第五三极管基极,所述第五三极管集电极分别连接第七电容一端和第三瞬态抑制二极管一端,所述第五三极管发射极分别连接第七电容另一端和第三瞬态抑制二极管另一端,所述第三瞬态抑制二极管一端还连接第十四电阻一端,所述第十四电阻另一端连接电源电路另一供电端,所述第十四电阻一端还连接第二场效应管栅极,所述第二场效应管源极分别连接第三瞬态抑制二极管另一端和电源电路负极端,所述第二场效应管漏极连接第二二极管负极,所述第二二极管正极分别连接第三二极管负极和雷管检测电路控制端,所述第三二极管正极连接电控雷管控制端。
所述的油气井用选发控制系统,优选的,所述雷管检测电路包括:
所述CPU雷管检测时钟信号端分别连接第八电阻一端和第五二极管正极,所述第八电阻另一端连接电源电路供电端,所述第五二极管负极分别连接第九电阻一端和第十五电阻一端,所述第九电阻另一端连接电源电路负极端,所述第十五电阻另一端连接所述雷管通道电路雷管控制端。
上述技术方案的有益效果为:雷管检测电路可以实时检测雷管状态,供CPU采集;雷管通道受控于CPU,只有在CPU收到井上的引爆指令后才能打开雷管通道,并开始计时,在15秒后关闭雷管通道;下级选发通道受控于CPU,只有在CPU收到井上的接通下级指令后才能打开下级选发通道,在打开本级雷管通道时关闭下级选发通道。
所述的油气井用选发控制系统,优选的,所述电源电路包括:
电源供电端分别连接第二电容一端和第三场效应管漏极,所述第三场效应管源极分别连接第二电容另一端和第十电阻一端,所述第三场效应管栅极分别连接第九电容一端和第十电阻另一端,所述第三场效应管栅极还连接第二稳压二极管负极,所述第九电容另一端分别连接第九稳压二极管正极和电源负极端,所述第十电阻一端还连接第五瞬态抑制二极管一端,所述第五瞬态抑制二极管另一端连接第十电阻另一端,所述第五瞬态抑制二极管一端还连接第一稳压二极管负极,所述第一稳压二极管正极连接第二稳压二极管正极,所述第一稳压二极管负极还连接第三电容一端,所述第三电容另一端连接第一稳压二极管正极,所述第三电容一端还连接稳压器输入端,所述第稳压器输出端连接第四电容一端,所述第四电容另一端连接第三电容另一端。
上述技术方案的有益效果为:通过电源电路对选发系统进行供电控制,电路设计合理,供电稳定。
所述的油气井用选发控制系统,优选的,所述下级选发通道电路包括:
所述CPU下级选发通道信号端分别连接第十一电阻一端和第十三电阻一端,所述第十三电阻另一端连接电源电路供电端,所述第十一电阻另一端连接第六三极管基极,所述第六三极管集电极分别连接第八电容一端和第四瞬态抑制二极管一端,所述第六三极管发射极分别连接第八电容另一端和第四瞬态抑制二极管另一端,所述第四瞬态抑制二极管一端还连接第十二电阻一端,所述第十二电阻另一端连接电源电路另一供电端,所述第十二电阻一端还连接第四场效应管栅极,所述第四场效应管漏极连接下一个选发控制系统,所述第四场效应管源极分别连接第四瞬态抑制二极管另一端和电源电路负极端。
所述的油气井用选发控制系统,优选的,还包括:多级选发控制仪和油气井用起爆仪;
上位机控制端连接多级选发控制仪控制端,所述多级选发控制仪控制输出端连接检波电路信号端,所述油气井用起爆仪控制端连接多级选发控制仪控制端。
本发明还公开一种油气井用选发控制系统,包括:直流起爆电源连接多级选发控制仪电源控制端,上位机控制端连接多级选发控制仪控制端,所述多级选发控制仪通过射孔电缆连接根据权利要求1所述的选发控制系统,通过串联N个根据权利要求1所述的选发控制系统,每个根据权利要求1所述的选发控制系统控制一个电控雷管,所述N大于等于1。
上述技术方案的有益效果为:该系统易于安装使用,可以级联多级射孔枪,可在高温、高冲击力下工作,适用多种直流型电雷管,安全性高,操作界面简单易懂。
综上所述,由于采用了上述技术方案,本发明的有益效果是:
选发模块在井下利用单芯电缆进行供电和通信,通信方式为双向载波的半双工方式。选发模块采用负电工作,电源电路采用两级稳压,可以将-5VDC~-550VDC的电压稳压至-5VDC和-10VDC,-5V用于CPU供电和上拉电压,-10V用于驱动开关器件;检波电路可以耐受±600VDC的电压冲击,可以在低压下解调出电压载波信号,供CPU解析;应答电路可以耐受±600VDC的电压冲击,可以在低压下将CPU发出的应答命令调制成电流信号,供井上设备采集;雷管检测电路可以实时检测雷管状态,供CPU采集;雷管通道受控于CPU,只有在CPU收到井上的引爆指令后才能打开雷管通道,下级选发通道受控于CPU,只有在CPU收到井上的接通下级指令后才能打开下级选发通道,在打开本级雷管通道时关闭下级选发通道。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:
图1本发明原理框图;
图2本发明系统检波电路和CPU电路示意图;
图3本发明系统应答电路示意图;
图4本发明系统雷管检测电路图;
图5本发明系统电源电路示意图;
图6本发明系统下级选发通道电路示意图;
图7本发明系统多级串联示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中,除非另有规定和限定,需要说明的是,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是机械连接或电连接,也可以是两个元件内部的连通,可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
如图1所示,本发明提供了一种油气井用选发控制系统,包括:CPU、检波电路、应答电路、雷管控制电路、下级选发通道电路;
CPU检波感测端连接检波电路信号端,所述CPU应答通信端连接应答电路通信端,所述CPU雷管信号控制端连接雷管控制电路信号端,所述雷管控制电路控制端连接电控雷管,所述CPU电源端连接电源电路供电端,所述CPU下级选发通道信号端连接下级选发通道电路信号端。
上述技术方案的有益效果为:选发控制系统在井下利用单芯电缆进行供电和通信,通信方式为双向载波的半双工方式。
如图2所示,所述的油气井用选发控制系统,优选的,所述检波电路包括:
控制仪信号输入端连接第6二极管正极,所述第6二极管负极分别连接电源电路正极输入端和第1肖特基二极管负极,所述第1肖特基二极管正极分别连接电源电路负极输入端和第2瞬态抑制二极管正极,所述第6二极管还连接第3电阻一端,所述第3电阻另一端连接第1电容一端,所述第1电容另一端分别连接第2瞬态抑制二极管负极和第3稳压二极管负极,所述第3稳压二极管正极连接第2瞬态抑制二极管正极,所述第2瞬态抑制二极管负极还连接第5电阻一端,所述第5电阻另一端连接CPU检波感测端;所述CPU正极电源端连接第5电容一端,所述第5电容另一端连接CPU负极电源端。
上述技术方案的有益效果为:检波电路可以耐受±600VDC的电压冲击,可以在低压下解调出电压载波信号,供CPU解析。
如图3所述的油气井用选发控制系统,优选的,所述应答电路包括:
CPU应答通信端连接第2电阻一端,所述第2电阻另一端分别连接第1瞬态抑制二极管一端和第4电阻一端,所述第1瞬态抑制二极管另一端分别连接第4电阻另一端和电源电路负极端,所述第4电阻一端还连接第1场效应管栅极,所述第1场效应管漏极连接第1电阻一端,所述第1电阻另一端连接电源电路正极端,所述第1场效应管源极连接电源电路负极端。
上述技术方案的有益效果为:应答电路可以耐受±600VDC的电压冲击,可以在低压下将CPU发出的应答命令调制成电流信号,供井上设备采集。
所述的油气井用选发控制系统,优选的,所述雷管控制电路包括:雷管通道电路和雷管检测电路;
所述CPU雷管通道控制端连接雷管通道电路信号端,所述雷管通道电路雷管控制端分别连接电控雷管控制端和雷管检测电路控制端,所述雷管检测电路信号端连接CPU雷管检测时钟信号端。
如图4所示,所述的油气井用选发控制系统,优选的,所述雷管通道电路包括:
所述CPU雷管通道控制端分别连接第6电阻一端和第7电阻一端,所述第6电阻另一端连接电源电路供电端,所述第7电阻另一端连接第5三极管基极,所述第5三极管集电极分别连接第7电容一端和第3瞬态抑制二极管一端,所述第5三极管发射极分别连接第7电容另一端和第3瞬态抑制二极管另一端,所述第3瞬态抑制二极管一端还连接第14电阻一端,所述第14电阻另一端连接电源电路另一供电端,所述第14电阻一端还连接第2场效应管栅极,所述第2场效应管源极分别连接第3瞬态抑制二极管另一端和电源电路负极端,所述第2场效应管漏极连接第2二极管负极,所述第2二极管正极分别连接第3二极管负极和雷管检测电路控制端,所述第3二极管正极连接电控雷管控制端。
如图4所示,所述的油气井用选发控制系统,优选的,所述雷管检测电路包括:
所述CPU雷管检测时钟信号端分别连接第8电阻一端和第5二极管正极,所述第8电阻另一端连接电源电路供电端,所述第5二极管负极分别连接第9电阻一端和第15电阻一端,所述第9电阻另一端连接电源电路负极端,所述第15电阻另一端连接所述雷管通道电路雷管控制端。
上述技术方案的有益效果为:雷管检测电路可以实时检测雷管状态,供CPU采集;雷管通道受控于CPU,只有在CPU收到井上的引爆指令后才能打开雷管通道,并开始计时,在15秒后关闭雷管通道;下级选发通道受控于CPU,只有在CPU收到井上的接通下级指令后才能打开下级选发通道,在打开本级雷管通道时关闭下级选发通道。
如图5所示,所述的油气井用选发控制系统,优选的,所述电源电路包括:
电源供电端分别连接第2电容一端和第3场效应管漏极,所述第3场效应管源极分别连接第2电容另一端和第10电阻一端,所述第3场效应管栅极分别连接第9电容一端和第10电阻另一端,所述第3场效应管栅极还连接第2稳压二极管负极,所述第9电容另一端分别连接第2稳压二极管正极和电源负极端,所述第10电阻一端还连接第5瞬态抑制二极管一端,所述第5瞬态抑制二极管另一端连接第10电阻另一端,所述第5瞬态抑制二极管一端还连接第1稳压二极管负极,所述第1稳压二极管正极连接第2稳压二极管正极,所述第1稳压二极管负极还连接第3电容一端,所述第3电容另一端连接第1稳压二极管正极,所述第3电容一端还连接稳压器输入端,所述第稳压器输出端连接第4电容一端,所述第4电容另一端连接第3电容另一端。
上述技术方案的有益效果为:通过电源电路对选发系统进行供电控制,电路设计合理,供电稳定。
如图6所示,所述的油气井用选发控制系统,优选的,所述下级选发通道电路包括:
所述CPU下级选发通道信号端分别连接第11电阻一端和第13电阻一端,所述第13电阻另一端连接电源电路供电端,所述第11电阻另一端连接第6三极管基极,所述第6三极管集电极分别连接第8电容一端和第4瞬态抑制二极管一端,所述第6三极管发射极分别连接第8电容另一端和第4瞬态抑制二极管另一端,所述第4瞬态抑制二极管一端还连接第12电阻一端,所述第12电阻另一端连接电源电路另一供电端,所述第12电阻一端还连接第4场效应管栅极,所述第4场效应管漏极连接下一个选发控制系统,所述第4场效应管源极分别连接第4瞬态抑制二极管另一端和电源电路负极端。
所述的油气井用选发控制系统,优选的,还包括:多级选发控制仪和油气井用起爆仪;
上位机控制端连接多级选发控制仪控制端,所述多级选发控制仪控制输出端连接检波电路信号端,所述油气井用起爆仪控制端连接多级选发控制仪控制端。
如图7所示,本发明还公开一种油气井用选发控制系统,包括:直流起爆电源连接多级选发控制仪电源控制端,上位机控制端连接多级选发控制仪控制端,所述多级选发控制仪通过射孔电缆连接根据权利要求1所述的选发控制系统,通过串联N个根据权利要求1所述的选发控制系统,每个根据权利要求1所述的选发控制系统控制一个电控雷管,所述N大于等于1。
上述技术方案的有益效果为:该系统易于安装使用,可以级联多级射孔枪,可在高温、高冲击力下工作,适用多种直流型电雷管,安全性高,操作界面简单易懂。
综上所述,由于采用了上述技术方案,本发明的有益效果是:
选发模块在井下利用单芯电缆进行供电和通信,通信方式为双向载波的半双工方式。选发模块采用负电工作,电源电路采用两级稳压,可以将-5VDC~-550VDC的电压稳压至-5VDC和-10VDC,-5V用于CPU供电和上拉电压,-10V用于驱动开关器件;检波电路可以耐受±600VDC的电压冲击,可以在低压下解调出电压载波信号,供CPU解析;应答电路可以耐受±600VDC的电压冲击,可以在低压下将CPU发出的应答命令调制成电流信号,供井上设备采集;雷管检测电路可以实时检测雷管状态,供CPU采集;雷管通道受控于CPU,只有在CPU收到井上的引爆指令后才能打开雷管通道,下级选发通道受控于CPU,只有在CPU收到井上的接通下级指令后才能打开下级选发通道,在打开本级雷管通道时关闭下级选发通道。
本发明涉及一种油气井用雷管控制选发开关模块,可以适用普通大电阻雷管、数码雷管、EBW雷管等直流型雷管,工作温度范围-55℃~175℃,工作电压范围-5V~-550V,适应电缆类型:0~200Ω,寄生电容<0.1uF/1km。
为解决现有射孔作业中选发器存在的上述问题,本发明设计了一种电控选发开关模块,这种模块易于安装使用,可以级联10级射孔枪,可在高温、高冲击力下工作,适用多种直流型电雷管,安全性高,操作界面简单易懂。
本发明解决上述问题的方法是:设计一种选发控制模块,包括检波电路、应答电路、电源电路、雷管检测电路、雷管通道和下级选发通道。选发模块在井下利用单芯电缆进行供电和通信,通信方式为双向载波的半双工方式。选发模块采用负电工作,电源电路采用两级稳压,可以将-5V DC~-550VDC的电压稳压至-5VDC和-10VDC,-5V用于CPU供电和上拉电压,-10V用于驱动开关器件;检波电路可以耐受±600VDC的电压冲击,可以在低压下解调出电压载波信号,供CPU解析;应答电路可以耐受±600VDC的电压冲击,可以在低压下将CPU发出的应答命令调制成电流信号,供井上设备采集;雷管检测电路可以实时检测雷管状态,供CPU采集;雷管通道受控于CPU,只有在CPU收到井上的引爆指令后才能打开雷管通道,并开始计时,在15秒后关闭雷管通道;下级选发通道受控于CPU,只有在CPU收到井上的接通下级指令后才能打开下级选发通道,在打开本级雷管通道时关闭下级选发通道。
本发明的效果是将原机械式选发器设计成电子式选发器,通过井上设备控制发出指令,可以检测、引爆准备、选择性发火和跳过指定雷管,并绘制出电流、电压引爆曲线。本模块安全性能可靠,适应能力强,可以在RF干扰、雷击、静电、±600V电压下不误引爆雷管,可在-55℃~175℃、-5V~-550V下正常工作。
一种油气井用选发控制模块,选发模块在井下利用单芯电缆进行供电和通信,通信方式为双向载波的半双工方式。选发模块采用负电工作,电源电路采用两级稳压,可以将-5V DC~-550VDC的电压稳压至-5VDC和-10VDC,-5V用于CPU供电和上拉电压,-10V用于驱动开关器件;检波电路可以耐受±600VDC的电压冲击,可以在低压下解调出电压载波信号,供CPU解析;应答电路可以耐受±600VDC的电压冲击,可以在低压下将CPU发出的应答命令调制成电流信号,供井上设备采集;雷管检测电路可以实时检测雷管状态,供CPU采集;雷管通道受控于CPU,只有在CPU收到井上的引爆指令后才能打开雷管通道,并开始计时,在15秒后关闭雷管通道;下级选发通道受控于CPU,只有在CPU收到井上的接通下级指令后才能打开下级选发通道,在打开本级雷管通道时关闭下级选发通道。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,本领域的普通技术人员可以理解:在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (4)

1.一种油气井用选发控制系统,其特征在于,包括:CPU、检波电路、应答电路、雷管控制电路、下级选发通道电路;
CPU检波感测端连接检波电路信号端,所述CPU应答通信端连接应答电路通信端,所述CPU雷管信号控制端连接雷管控制电路信号端,所述雷管控制电路控制端连接电控雷管,所述CPU电源端连接电源电路供电端,所述CPU下级选发通道信号端连接下级选发通道电路信号端;
所述检波电路包括:
控制仪信号输入端连接第六二极管正极,所述第六二极管负极分别连接电源电路正极输入端和第一肖特基二极管负极,所述第一肖特基二极管正极分别连接电源电路负极输入端和第二瞬态抑制二极管正极,所述第六二极管还连接第三电阻一端,所述第三电阻另一端连接第一电容一端,所述第一电容另一端分别连接第二瞬态抑制二极管负极和第三稳压二极管负极,所述第三稳压二极管正极连接第二瞬态抑制二极管正极,所述第二瞬态抑制二极管负极还连接第五电阻一端,所述第五电阻另一端连接CPU检波感测端;所述CPU正极电源端连接第五电容一端,所述第五电容另一端连接CPU负极电源端;
所述应答电路包括:
CPU应答通信端连接第二电阻一端,所述第二电阻另一端分别连接第一瞬态抑制二极管一端和第四电阻一端,所述第一瞬态抑制二极管另一端分别连接第四电阻另一端和电源电路负极端,所述第四电阻一端还连接第一场效应管栅极,所述第一场效应管漏极连接第一电阻一端,所述第一电阻另一端连接电源电路正极端,所述第一场效应管源极连接电源电路负极端;
所述雷管控制电路包括:雷管通道电路和雷管检测电路;
所述CPU雷管通道控制端连接雷管通道电路信号端,所述雷管通道电路雷管控制端分别连接电控雷管控制端和雷管检测电路控制端,所述雷管检测电路信号端连接CPU雷管检测时钟信号端;
所述雷管通道电路包括:
所述CPU雷管通道控制端分别连接第六电阻一端和第七电阻一端,所述第六电阻另一端连接电源电路供电端,所述第七电阻另一端连接第五三极管基极,所述第五三极管集电极分别连接第七电容一端和第三瞬态抑制二极管一端,所述第五三极管发射极分别连接第七电容另一端和第三瞬态抑制二极管另一端,所述第三瞬态抑制二极管一端还连接第十四电阻一端,所述第十四电阻另一端连接电源电路另一供电端,所述第十四电阻一端还连接第二场效应管栅极,所述第二场效应管源极分别连接第三瞬态抑制二极管另一端和电源电路负极端,所述第二场效应管漏极连接第二二极管负极,所述第二二极管正极分别连接第三二极管负极和雷管检测电路控制端,所述第三二极管正极连接电控雷管控制端;
所述雷管检测电路包括:
所述CPU雷管检测时钟信号端分别连接第八电阻一端和第五二极管正极,所述第八电阻另一端连接电源电路供电端,所述第五二极管负极分别连接第九电阻一端和第十五电阻一端,所述第九电阻另一端连接电源电路负极端,所述第十五电阻另一端连接所述雷管通道电路雷管控制端;
所述下级选发通道电路包括:
所述CPU下级选发通道信号端分别连接第十一电阻一端和第十三电阻一端,所述第十三电阻另一端连接电源电路供电端,所述第十一电阻另一端连接第六三极管基极,所述第六三极管集电极分别连接第八电容一端和第四瞬态抑制二极管一端,所述第六三极管发射极分别连接第八电容另一端和第四瞬态抑制二极管另一端,所述第四瞬态抑制二极管一端还连接第十二电阻一端,所述第十二电阻另一端连接电源电路另一供电端,所述第十二电阻一端还连接第四场效应管栅极,所述第四场效应管漏极连接下一个选发控制系统,所述第四场效应管源极分别连接第四瞬态抑制二极管另一端和电源电路负极端。
2.根据权利要求1所述的油气井用选发控制系统,其特征在于,所述电源电路包括:
电源供电端分别连接第二电容一端和第三场效应管漏极,所述第三场效应管源极分别连接第二电容另一端和第十电阻一端,所述第三场效应管栅极分别连接第九电容一端和第十电阻另一端,所述第三场效应管栅极还连接第二稳压二极管负极,所述第九电容另一端分别连接第二稳压二极管正极和电源负极端,所述第十电阻一端还连接第五瞬态抑制二极管一端,所述第五瞬态抑制二极管另一端连接第十电阻另一端,所述第五瞬态抑制二极管一端还连接第一稳压二极管负极,所述第一稳压二极管正极连接第二稳压二极管正极,所述第一稳压二极管负极还连接第三电容一端,所述第三电容另一端连接第一稳压二极管正极,所述第三电容一端还连接稳压器输入端,稳压器输出端连接第四电容一端,所述第四电容另一端连接第三电容另一端。
3.根据权利要求1所述的油气井用选发控制系统,其特征在于,还包括:多级选发控制仪和油气井用起爆仪;
上位机控制端连接多级选发控制仪控制端,所述多级选发控制仪控制输出端连接检波电路信号端,所述油气井用起爆仪控制端连接多级选发控制仪控制端。
4.一种油气井用选发控制系统,其特征在于,包括:直流起爆电源连接多级选发控制仪电源控制端,上位机控制端连接多级选发控制仪控制端,所述多级选发控制仪通过射孔电缆连接根据权利要求1所述的选发控制系统,通过串联N个根据权利要求1所述的选发控制系统,每个根据权利要求1所述的选发控制系统控制一个电控雷管,所述N大于等于1。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110685649A (zh) * 2019-09-19 2020-01-14 重庆航天工业有限公司 一种油气井用快速装接选发控制装置
CN110986710A (zh) * 2019-12-24 2020-04-10 西安迈瑞智联信息技术有限公司 一种智能选发开关及起爆系统
CN115371507B (zh) * 2022-08-19 2024-03-01 川南航天能源科技有限公司 一种油气井用电子雷管的安全起爆电路

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6179064B1 (en) * 1998-07-22 2001-01-30 Schlumberger Technology Corporation System for indicating the firing of a perforating gun
CN103696742A (zh) * 2013-11-26 2014-04-02 中国石油集团川庆钻探工程有限公司 用于射孔的井下电雷管点火控制电路
CN203559887U (zh) * 2013-11-26 2014-04-23 中国石油集团川庆钻探工程有限公司 一种用于射孔的井下电雷管点火控制电路
CN104481469A (zh) * 2014-09-29 2015-04-01 殷婷 基于使用单芯电缆的数码电子雷管的多级点火射孔起爆系统
CN104563979A (zh) * 2015-01-15 2015-04-29 西安物华巨能爆破器材有限责任公司 一种编码起爆控制装置
CN204457681U (zh) * 2015-01-15 2015-07-08 西安物华巨能爆破器材有限责任公司 一种编码起爆控制装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7066261B2 (en) * 2004-01-08 2006-06-27 Halliburton Energy Services, Inc. Perforating system and method

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6179064B1 (en) * 1998-07-22 2001-01-30 Schlumberger Technology Corporation System for indicating the firing of a perforating gun
CN103696742A (zh) * 2013-11-26 2014-04-02 中国石油集团川庆钻探工程有限公司 用于射孔的井下电雷管点火控制电路
CN203559887U (zh) * 2013-11-26 2014-04-23 中国石油集团川庆钻探工程有限公司 一种用于射孔的井下电雷管点火控制电路
CN104481469A (zh) * 2014-09-29 2015-04-01 殷婷 基于使用单芯电缆的数码电子雷管的多级点火射孔起爆系统
CN104563979A (zh) * 2015-01-15 2015-04-29 西安物华巨能爆破器材有限责任公司 一种编码起爆控制装置
CN204457681U (zh) * 2015-01-15 2015-07-08 西安物华巨能爆破器材有限责任公司 一种编码起爆控制装置

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