CN107727298A - 射孔用单芯电缆井下张力实时监测系统及其监测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种射孔用单芯电缆井下张力实时监测系统及其监测方法，监测系统包括井上设备和井下设备，井上部分包括显示屏和控制面板，显示屏与控制面板连接，井下部分包括由定位短节、张力短节和防爆隔离短节依次连接形成的井下仪器串，防爆隔离短节连接射孔枪，控制面板通过单芯电缆分别与定位短节、张力短节和防爆隔离短节连接，定位短节、张力短节和防爆隔离短节的控制电路线路并联。本发明实时测量井下电缆的张力变化，并将张力信号通过单芯电缆实时上传到地面显示，为水平井段泵送电缆管柱作业提供可视化的指导，也为井下管串受力状态的判断提供依据。

Description

射孔用单芯电缆井下张力实时监测系统及其监测方法

技术领域

本发明涉及一种射孔用单芯电缆井下张力实时监测系统及其监测方法，适用于油气井电缆输送射孔（WCP）领域，主要应用于电缆分簇作业中，特别适用于页岩气水平井泵送分簇射孔作业。

背景技术

在页岩气开发中，由于水平井完井技术与压裂改造地层的需要，射孔作业一般采用电缆泵送下入工艺。该工艺需在水平井段使用泵入液体的方式，将电缆管柱依靠液体推力推送到目的层后，先通电引爆桥塞点火器，坐封桥塞，形成临时封堵，然后上提管串至预定位置，通电引爆电雷管，实现第一支射孔枪射孔，然后上提至下一簇位置，通电引爆第二发电雷管，实现第二支射孔枪射孔，依次完成其余射孔枪射孔。

目前的水平井电缆泵送作业时，仅能通过地面滑轮测量电缆张力。而由于井口防喷器的摩阻、井下电缆自重、井下电缆摩阻等影响，地面张力不能作为了解电缆末端实际张力的判断依据。实际作业时，泵送施工无法及时准确的控制泵入速度和泵送排量，只能依靠经验数据和井口电缆张力间接判断，有较大的泵脱管柱或者电缆打扭等作业风险。

目前井下常用测电缆张力的设备是测井用的三参数测量仪，该仪器只有在多芯电缆条件下方可使用，且不具备抗射孔冲击能力，无法用在水平井电缆泵送分簇射孔作业中。

再如，中国专利公开号“107036749A”公开了一种无源井下电缆实时张力监测短节，包括依次连接的上连接头、控制底座、中间传感器接头和下连接头，中间传感器接头内设有传感器，下接线总成上连接有下单芯接线密封塞，传感器通过下单芯接线密封塞与下连接头连接，中间传感器接头的平衡活塞孔与卡槽内设有压力平衡活塞，中间传感器接头的外圆周表面设有沉头螺钉孔，下连接头的外表面设有椭圆通孔，椭圆通孔的直径大于沉头螺钉孔的直径。可以在无源条件下实时监测与上传井下电缆头张力。该短节只能监测电缆头张力，同样只有在多芯电缆条件下方可使用，无法对单芯电缆井下张力进行实时监测。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的上述问题，提供一种射孔用单芯电缆井下张力实时监测系统及其监测方法。本发明实时测量井下电缆的张力变化，并将张力信号通过单芯电缆实时上传到地面显示，为水平井段泵送电缆管柱作业提供可视化的指导，也为井下管串受力状态的判断提供依据。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种射孔用单芯电缆井下张力实时监测系统，其特征在于：包括井上设备和井下设备，井上部分包括显示屏和控制面板，显示屏与控制面板连接，井下部分包括由定位短节、张力短节和防爆隔离短节依次连接形成的井下仪器串，防爆隔离短节连接射孔枪，控制面板通过单芯电缆分别与定位短节、张力短节和防爆隔离短节连接，定位短节、张力短节和防爆隔离短节的控制电路线路并联。

所述显示屏包括触摸屏，为人机交互界面，用于提供井下数据、图形显示和指令输入。

所述控制面板通过单芯电缆发送命令给井下设备，使井下设备各短节分别工作，各短节在工作中所获取的数据按照命令通过单芯电缆传到控制面板，再由控制面把数据显示到触摸屏上。

所述控制面板包括CPU、电源电路、串口通信电路、指示灯、档位选择及按钮开关、应答检测电路、载波电路、DAC电路和输出控制电路，电源电路将220V交流电压转换为CPU工作直流电压和单芯电缆工作及载波电压；串口通信电路用于控制面板与触摸屏通信，向触摸屏上传实时数据；指示灯用于指示当前控制面板的工作状态；档位选择及按钮开关为控制面板的输入部分，用于选择控制面板的工作模式及向电缆供电；应答检测电路用于解调井下设备上传的应答数据；载波电路用于调制下发到井下设备的控制命令；DAC电路用于把张力短节和定位短节数据的单独模拟量输出；输出控制电路用于切换CCL模拟量输出口连接到DAC电路或直接连接到电缆。

所述定位短节用于感应油气井套管接箍并生成电信号，编码和上传至井上设备，在进行张力测量的同时对井下仪器串的位置进行定位。

所述定位短节包括CPU、电源电路、检波电路、应答电路、省电电路、ADC电路、冗余电路和CCL线圈，电源电路采用多级稳压结构，用于提供稳定可靠的低压电源；检波电路用于检测地面下发的载波信号，以脉冲方式输入给CPU处理；应答电路用于响应地面控制面板的指令，根据CPU的控制将应答信号调制到单芯电缆上供控制面板解调；省电电路用于在定位短节不需要工作时关闭除CPU外的其他电路的电源；ADC电路用于把CCL线圈的模拟信号转换为数字信号；冗余电路用于当不需要定位时，将CCL线圈感应的信号传输到单芯电缆上，并上传到井上设备；定位短节通过CCL线圈感应油气井套管接箍并生成电信号。

所述张力短节实时监测井下仪器串上端电缆张力变化，并将张力信号通过单芯电缆传输到井上设备进行实时显示。

所述张力短节包括CPU、电源电路、检波电路、应答电路、省电电路、ADC电路和张力传感器，电源电路采用多级稳压结构，用于提供稳定可靠的低压电源；检波电路用于检测地面下发的载波信号，以脉冲方式输入给CPU处理；应答电路用于响应地面控制面板的指令，根据CPU的控制将应答信号调制到单芯电缆上供控制面板解调；省电电路用于在张力短节不需要工作时关闭除CPU外的其他电路的电源；ADC电路用于把张力传感器采集的模拟信号转换为数字信号。

所述防爆隔离短节用于在单芯电缆和射孔枪之间进行隔离。

所述防爆隔离短节包括CPU、电源电路、检波电路、应答电路、省电电路、ADC电路、线缆控制电路和雷管状态采集电路，电源电路采用多级稳压结构，用于提供稳定可靠的低压电源；检波电路用于检测地面下发的载波信号，以脉冲方式输入给CPU处理；应答电路用于响应地面控制面板的指令，根据CPU的控制将应答信号调制到单芯电缆上供控制面板解调；省电电路用于在防爆隔离短节不需要工作时关闭除CPU外的其他电路的电源；ADC电路用于把雷管状态采集电路采集的模拟信号转换为数字信号；线缆控制电路根据CPU发送的控制指令控制单芯电缆到射孔枪之间的通路。

一种射孔用单芯电缆井下张力实时监测系统的监测方法，其特征在于，包括如下步骤：

a、连接井下仪器串，并下入井下，控制面板上电工作，初始化作业流程，向井下仪器串下发初始化指令，张力短节、磁定位短节向井上设备上传张压力、定位数据；

b、控制面板中的CPU控制切换到防爆隔离短节，通讯检测并确认短节为断开状态，确保断开下端射孔起爆电路；

c、控制切换到张力短节，上电工作，张力传感器接收井下张力变化信号、定位短节接收套管接箍的磁感应变化信号，由对应的CPU处理数据后，上传到地面控制面板；

d、地面控制面板接收此信号，并在显示屏上实时显示张力信号变化、磁定位信号变化，同时转换为模拟信号输出给电缆车校深系统用于校深，使井下仪器串到达指定层位；

e、作业管柱到达指定层位后，切换到防爆隔离短节，接通线路并检测确认，随即断电，此时单芯电缆上的张力短节、定位短节、防爆隔离短节视为一根直通线，将电缆接入到射孔控制系统中，即可进行分簇射孔作业。

所述步骤a中，通过控制面板输入指令，控制切换到张力短节、磁定位短节或防爆隔离短节，感应井下变化，并实时转换成图形与数字，传输至显示屏显示张力信号变化、磁定位信号变化、仪器串状态。

所述步骤d中，根据观察到的电缆下速与井下电缆张力，及时根据管柱受力情况，实时调整水平井段电缆管柱泵送的排量、压力。

采用本发明的优点在于：

1.本发明在原有单芯电缆分簇射孔系统中，通过良好的电路设计与系统控制，在不影响原有系统的校深、射孔等功能，设计了一种射孔用单芯电缆井下张力实时监测方法，能为水平井电缆泵送作业提供指导意义。

2.本发明中的显示屏，是操作人员与系统的人机交互界面，实时向操作人员显示井下数据、指令输入，简单、方便、直观。

3.本发明中的控制面板，通过集成电路板方式，能够控制井下装置分别工作，并实时传送数据到显示屏，控制精准，系统可靠性高。

4.本发明中的张力短节，设计有张力传感装置，能对单芯电缆的张压力进行实时测量并上传至井上，张力数据采样率高、传感灵敏，通信可靠、数据准确。

5.本发明中的张力短节，设计有井压平衡机构，能够有效消除井下压力对张力测量数值的影响，确保张力测量精准、可靠，同时易于维护保养。

6.本发明中的定位短节，能在张力测量的同时对井下仪器串位置进行定位，并通过系统控制保证张力与定位信号的兼容与通信，结构简单，工作可靠。

7.本发明增加专用的防爆隔离短节，在校深测量张力时，能隔断下端电路，确保不误射孔，提高了作业安全性。

综上，本发明通过张力传感、液压平衡的工作原理，通过简单结构实现了张力实时测试功能，结构简单，使用方便，测量可靠，能够防止管柱泵脱风险，提高作业成功率。适用性广，能同时兼容大多数电子选发系统，可适用于各种电缆分簇射孔作业系统。

附图说明

图1为本发明原理框图；

图2为本发明应用示意图；

图3为本发明控制面板原理框图；

图4为本发明张力短节原理框图；

图5为本发明张力短节结构框图；

图6为本发明定位短节原理框图；

图7为本发明防爆隔离短节原理框图。

具体实施方式

实施例1

一种射孔用单芯电缆井下张力实时监测系统，包括井上设备和井下设备，井上部分包括显示屏和控制面板，显示屏与控制面板连接，井下部分包括由定位短节、张力短节和防爆隔离短节依次连接形成的井下仪器串，防爆隔离短节连接射孔枪，控制面板通过单芯电缆分别与定位短节、张力短节和防爆隔离短节连接，定位短节、张力短节和防爆隔离短节的控制电路线路并联。依靠多芯集成插座连接上单芯电缆，使用时，可通过控制面板输入指令，控制切换到防爆隔离短节、张力短节、定位短节，感应井下变化，并实时转换成图形与数字，传输至显示屏显示张力信号变化、磁定位信号变化、管柱状态。

所述显示屏包括触摸屏，为人机交互界面，用于提供井下数据、图形显示和指令输入。

所述控制面板通过单芯电缆发送命令给井下设备，使井下设备各短节分别工作，各短节在工作中所获取的数据按照命令通过单芯电缆传到控制面板，再把数据显示到触摸屏上。

所述控制面板包括CPU、电源电路、串口通信电路、指示灯、档位选择及按钮开关、应答检测电路、载波电路、DAC电路和输出控制电路，电源电路将220V交流电压转换为CPU工作直流电压和单芯电缆工作及载波电压；串口通信电路用于控制面板与触摸屏通信，向触摸屏上传实时数据；指示灯用于指示当前控制面板的工作状态；档位选择及按钮开关为控制面板的输入部分，用于选择控制面板的工作模式及向电缆供电；应答检测电路用于解调井下设备上传的应答数据；载波电路用于调制下发到井下设备的控制命令；DAC电路用于把张力短节和定位短节数据的单独模拟量输出；输出控制电路用于切换CCL模拟量输出口连接到DAC电路或直接连接到电缆。

所述定位短节用于感应油气井套管接箍并生成电信号，编码和上传至井上设备，在进行张力测量的同时对井下仪器串的位置进行定位。

所述定位短节包括CPU、电源电路、检波电路、应答电路、省电电路、ADC电路、冗余电路和CCL线圈，电源电路采用多级稳压结构，用于提供稳定可靠的低压电源；检波电路用于检测地面下发的载波信号，以脉冲方式输入给CPU处理；应答电路用于响应地面控制面板的指令，根据CPU的控制将应答信号调制到单芯电缆上供控制面板解调；省电电路用于在定位短节不需要工作时关闭除CPU外的其他电路的电源；ADC电路用于把CCL线圈的模拟信号转换为数字信号；冗余电路用于当不需要定位时，将CCL线圈感应的信号传输到单芯电缆上，并上传到井上设备；定位短节通过CCL线圈感应油气井套管接箍并生成电信号。

所述张力短节实时监测井下仪器串上端电缆张力变化，并将张力信号通过单芯电缆传输到井上设备进行实时显示。

所述张力短节包括CPU、电源电路、检波电路、应答电路、省电电路、ADC电路和张力传感器，电源电路采用多级稳压结构，用于提供稳定可靠的低压电源；检波电路用于检测地面下发的载波信号，以脉冲方式输入给CPU处理；应答电路用于响应地面控制面板的指令，根据CPU的控制将应答信号调制到单芯电缆上供控制面板解调；省电电路用于在张力短节不需要工作时关闭除CPU外的其他电路的电源；ADC电路用于把张力传感器采集的模拟信号转换为数字信号。

所述防爆隔离短节用于在单芯电缆和射孔枪之间进行隔离。

所述防爆隔离短节包括CPU、电源电路、检波电路、应答电路、省电电路、ADC电路、线缆控制电路和雷管状态采集电路，电源电路采用多级稳压结构，用于提供稳定可靠的低压电源；检波电路用于检测地面下发的载波信号，以脉冲方式输入给CPU处理；应答电路用于响应地面控制面板的指令，根据CPU的控制将应答信号调制到单芯电缆上供控制面板解调；省电电路用于在防爆隔离短节不需要工作时关闭除CPU外的其他电路的电源；ADC电路用于把雷管状态采集电路采集的模拟信号转换为数字信号；线缆控制电路根据CPU发送的控制指令控制单芯电缆到射孔枪之间的通路。

一种射孔用单芯电缆井下张力实时监测系统的监测方法，包括如下步骤：

a、连接井下仪器串，并下入井下，控制面板上电工作，初始化作业流程，向井下仪器串下发初始化指令，张力短节、磁定位短节向井上设备上传张压力、定位数据；

b、控制面板中的CPU控制切换到防爆隔离短节，通讯检测并确认短节为断开状态，确保断开下端射孔起爆电路；

c、控制切换到张力短节，上电工作，张力传感器接收井下张力变化信号、定位短节接收套管接箍的磁感应变化信号，由对应的CPU处理数据后，上传到地面控制面板；

d、地面控制面板接收此信号，并在显示屏上实时显示张力信号变化、磁定位信号变化，同时转换为模拟信号输出给电缆车校深系统用于校深，使井下仪器串到达指定层位；

e、作业管柱到达指定层位后，切换到防爆隔离短节，接通线路并检测确认，随即断电，此时单芯电缆上的张力短节、定位短节、防爆隔离短节视为一根直通线，将电缆接入到射孔控制系统中，即可进行分簇射孔作业。

所述步骤a中，通过控制面板输入指令，控制切换到张力短节、磁定位短节或防爆隔离短节，感应井下变化，并实时转换成图形与数字，传输至显示屏显示张力信号变化、磁定位信号变化、仪器串状态。

所述步骤d中，根据观察到的电缆下速与井下电缆张力，及时根据管柱受力情况，实时调整水平井段电缆管柱泵送的排量、压力。

实施例2

本实施例结合附图对本发明做进一步说明。

本发明位于马笼头下部，射孔枪上部，适用于电缆射孔作业。本发明能够兼容单芯电缆校深系统，在单芯电缆取得张力信号的同时，还能取得套管接箍的磁定位信号（也称CCL信号）；本发明能在井下高温高压环境下使用；本发明能够不影响油气井电子选发射孔系统的使用，即不影响其下端管柱的另一套单芯电缆通讯，且不被其影响；本发明能抗射孔冲击。

一种射孔用单芯电缆井下张力实时监测系统，主要包括显示屏、控制面板、张力短节、定位短节、防爆隔离短节五个部分。本发明结构原理如附图1，实际应用方法如附图2。

显示屏，是操作人员与系统的人机交互界面，向操作人员提供井下数据、图形显示和指令输入界面。

控制面板，通过单芯电缆发送命令给井下部分，使井下部分各短节分别工作，各短节在工作中所获取的数据按照命令通过单芯电缆传到控制面板，再由控制面把数据显示到触摸屏上。

控制面板的结构原理如图3所示。CPU采用CortexM3架构的stm32芯片。电源电路将220V交流电压转换为CPU工作直流电压和单芯电缆工作及载波电压。串口通信电路用于控制面板与触摸屏通信，向触摸屏上传实时数据；指示灯用于指示当前控制面板的工作状态；档位选择、按钮开关为控制面板的输入部分，用于选择控制面板的工作模式及向电缆供电；应答检测电路用于解调井下设备上传的应答数据；载波电路用于调制下发到井下设备的控制命令；DAC电路用于把张力短节和定位短节数据的单独模拟量输出，可以供其他设备采集；输出控制电路用于切换CCL模拟量输出口连接到DAC电路还是直接连接到电缆，防止失效时妨碍井下其他作业。

张力短节，是对单芯电缆的张压力进行实时测量并上传至井上部分。张力短节中内置张力传感器，实时监测井下管串上端（电缆末端）附近电缆张力变化，并将张力信号通过单芯电缆传输到地面进行实时显示。

张力短节的原理框图如图4所示，其结构框图如图5。张力短节各模块电路与定位短节一致。其CPU和各电路集成式设置在采集、编译电路板上。同时由于张力短节长期处于高温高压井下工况之中，需确保张力测量数据不受随时变化的井压及温度影响，增加浮动平衡活塞结构的井压平衡机构，依靠活塞在壳体内往复运动，平衡井下压力及温度波动，可采用现有浮动平衡活塞结构。

定位短节，是在进行张力测量的同时对井下仪器串的位置进行定位。定位短节通过CCL线圈感应油气井套管接箍并生成电信号，然后进行编码和上传至井上部分。

定位短节的原理框图如图6所示。定位短节的输入端为单芯电缆和大地，与地面控制面板通讯采用低压载波。CPU采用ATME工业可编程的8位AVR芯片，具有耐温高、功耗低、尺寸小，可靠性高等优点，能可靠的实现地面编程控制，进行指令收发与实施。电源电路采用多级稳压方式，在较宽范围内提供稳定可靠的低压电源。检波电路检测地面多级选发控制仪下发的载波信号，以脉冲方式输入给CPU处理。应答电路用于响应地面控制面板的指令，根据CPU的控制将应答信号调制到单芯电缆上供控制面板解调。省电电路用于在本模块不需要工作时关闭除CPU外的其他电路的电源，以达到省电的目的；ADC电路用于把CCL线圈的模拟信号转换为数字信号。冗余电路的作用是当不需要进行定位时，可以直接将CCL线圈感应的信号传输到单芯电缆上，并上传到地面。CCL线圈用于感应管柱通过井下套管时磁通量变化，并反映一个信号上传至控制电路与显示屏。

所述防爆隔离短节，是在单芯电缆与射孔枪之间进行隔离。

所述防爆隔离短节的原理框图如图7所示。防爆隔离短节的CPU、电源电路、省电电路、检波电路、应答电路、ADC电路与定位短节一致。雷管状态采集电路是利用电阻分压的原理来实现采集和限流保护。线缆控制电路采用单向可控硅和磁保持继电器，控制单芯电缆到射孔枪之间的通路。

一种射孔用单芯电缆井下张力实时监测方法，作业时，按图2应用施工，先控制面板上电工作，进行一个初始化过程，井上设备需在3秒内向张力短节、磁定位短节、防爆隔离短节下发初始化指令（电压载波信号），之后井下短节才向井上设备以不小于50帧/秒的速率上传张压力、定位数据。初始化成功后可以适当提高井下短节的工作电压，利于通信的稳定性。

如果井下任一短节在上电3秒内未收到初始化指令或不正确的指令，则井下短节进入休眠状态，不再发送任何数据，重新唤醒井下短节的方法是重新上电初始化或者发送特定的唤醒指令。

使用时，可通过控制面板输入指令，控制切换到防爆隔离短节、张力短节、定位短节，感应井下变化，并实时转换成图形与数字，传输至显示屏显示张力信号变化、磁定位信号变化、管柱状态。

控制面板中的CPU控制切换到防爆隔离短节，通讯检测并确认短节为断开状态，确保断开下端射孔起爆电路。

切换到张力测量档，上电工作，张力传感器接收井下张力变化信号、定位短节接收套管接箍的磁感应变化信号，由微处理器处理数据，通过三个PSU（程序存储单元）协作处理，通过并联线路，向回路反馈一个多进制调幅电流信号。该信号通过各电路实时采集、实时编码、实时上传（电流载波）。

地面控制面板接收此信号，并将信号分别显示在显示屏上，实时显示张力信号变化、磁定位信号变化，同时转换为模拟信号输出给电缆车校深系统，用于校深。绞车手根据观察到的电缆下速与井下电缆张力，与泵车操作员实时交流，及时根据管柱受力情况，实时调整水平井段电缆管柱泵送的排量、压力等。

作业管柱到达指定层位后，将控制面板切换到防爆隔离短节档位，接通线路并检测确认，随即断电，此时单芯电缆上的张力短节、定位短节、防爆隔离短节均可视为一根直通线。将电缆接入到射孔控制系统中，即可进行分簇射孔作业。

Claims (10)

1.一种射孔用单芯电缆井下张力实时监测系统，其特征在于：包括井上设备和井下设备，井上部分包括显示屏和控制面板，显示屏与控制面板连接，井下部分包括由定位短节、张力短节和防爆隔离短节依次连接形成的井下仪器串，防爆隔离短节连接射孔枪，控制面板通过单芯电缆分别与定位短节、张力短节和防爆隔离短节连接，定位短节、张力短节和防爆隔离短节的控制电路线路并联。

2.根据权利要求1所述的射孔用单芯电缆井下张力实时监测系统，其特征在于：所述显示屏包括触摸屏，为人机交互界面，用于提供井下数据、图形显示和指令输入。

3.根据权利要求2所述的射孔用单芯电缆井下张力实时监测系统，其特征在于：所述控制面板通过单芯电缆发送命令给井下设备，使井下设备各短节分别工作，各短节在工作中所获取的数据按照命令通过单芯电缆传到控制面板，再由控制面把数据显示到触摸屏上。

4.根据权利要求3所述的射孔用单芯电缆井下张力实时监测系统，其特征在于：所述控制面板包括CPU、电源电路、串口通信电路、指示灯、档位选择及按钮开关、应答检测电路、载波电路、DAC电路和输出控制电路，电源电路将220V交流电压转换为CPU工作直流电压和单芯电缆工作及载波电压；串口通信电路用于控制面板与触摸屏通信，向触摸屏上传实时数据；指示灯用于指示当前控制面板的工作状态；档位选择及按钮开关为控制面板的输入部分，用于选择控制面板的工作模式及向电缆供电；应答检测电路用于解调井下设备上传的应答数据；载波电路用于调制下发到井下设备的控制命令；DAC电路用于把张力短节和定位短节数据的单独模拟量输出；输出控制电路用于切换CCL模拟量输出口连接到DAC电路或直接连接到电缆。

5.根据权利要求4所述的射孔用单芯电缆井下张力实时监测系统，其特征在于：所述定位短节用于感应油气井套管接箍并生成电信号，编码和上传至井上设备，在进行张力测量的同时对井下仪器串的位置进行定位；定位短节包括CPU、电源电路、检波电路、应答电路、省电电路、ADC电路、冗余电路和CCL线圈，电源电路采用多级稳压结构，用于提供稳定可靠的低压电源；检波电路用于检测地面下发的载波信号，以脉冲方式输入给CPU处理；应答电路用于响应地面控制面板的指令，根据CPU的控制将应答信号调制到单芯电缆上供控制面板解调；省电电路用于在定位短节不需要工作时关闭除CPU外的其他电路的电源；ADC电路用于把CCL线圈的模拟信号转换为数字信号；冗余电路用于当不需要定位时，将CCL线圈感应的信号传输到单芯电缆上，并上传到井上设备；定位短节通过CCL线圈感应油气井套管接箍并生成电信号。

6.根据权利要求5所述的射孔用单芯电缆井下张力实时监测系统，其特征在于：所述张力短节实时监测井下仪器串上端电缆张力变化，并将张力信号通过单芯电缆传输到井上设备进行实时显示；张力短节包括CPU、电源电路、检波电路、应答电路、省电电路、ADC电路和张力传感器，电源电路采用多级稳压结构，用于提供稳定可靠的低压电源；检波电路用于检测地面下发的载波信号，以脉冲方式输入给CPU处理；应答电路用于响应地面控制面板的指令，根据CPU的控制将应答信号调制到单芯电缆上供控制面板解调；省电电路用于在张力短节不需要工作时关闭除CPU外的其他电路的电源；ADC电路用于把张力传感器采集的模拟信号转换为数字信号。

7.根据权利要求6所述的射孔用单芯电缆井下张力实时监测系统，其特征在于：所述防爆隔离短节用于在单芯电缆和射孔枪之间进行隔离；防爆隔离短节包括CPU、电源电路、检波电路、应答电路、省电电路、ADC电路、线缆控制电路和雷管状态采集电路，电源电路采用多级稳压结构，用于提供稳定可靠的低压电源；检波电路用于检测地面下发的载波信号，以脉冲方式输入给CPU处理；应答电路用于响应地面控制面板的指令，根据CPU的控制将应答信号调制到单芯电缆上供控制面板解调；省电电路用于在防爆隔离短节不需要工作时关闭除CPU外的其他电路的电源；ADC电路用于把雷管状态采集电路采集的模拟信号转换为数字信号；线缆控制电路根据CPU发送的控制指令控制单芯电缆到射孔枪之间的通路。

8.根据权利要求1所述的射孔用单芯电缆井下张力实时监测系统的监测方法，其特征在于，包括如下步骤：

a、连接井下仪器串，并下入井下，控制面板上电工作，初始化作业流程，向井下仪器串下发初始化指令，张力短节、磁定位短节向井上设备上传张压力、定位数据；

b、控制面板中的CPU控制切换到防爆隔离短节，通讯检测并确认短节为断开状态，确保断开下端射孔起爆电路；

c、控制切换到张力短节，上电工作，张力传感器接收井下张力变化信号、定位短节接收套管接箍的磁感应变化信号，由对应的CPU处理数据后，上传到地面控制面板；

d、地面控制面板接收此信号，并在显示屏上实时显示张力信号变化、磁定位信号变化，同时转换为模拟信号输出给电缆车校深系统用于校深，使井下仪器串到达指定层位；

e、作业管柱到达指定层位后，切换到防爆隔离短节，接通线路并检测确认，随即断电，此时单芯电缆上的张力短节、定位短节、防爆隔离短节视为一根直通线，将电缆接入到射孔控制系统中，即可进行分簇射孔作业。

9.根据权利要求8所述的射孔用单芯电缆井下张力实时监测系统的监测方法，其特征在于：所述步骤a中，通过控制面板输入指令，控制切换到张力短节、磁定位短节或防爆隔离短节，感应井下变化，并实时转换成图形与数字，传输至显示屏显示张力信号变化、磁定位信号变化、仪器串状态。

10.根据权利要求9所述的射孔用单芯电缆井下张力实时监测系统的监测方法，其特征在于：所述步骤d中，根据观察到的电缆下速与井下电缆张力，及时根据管柱受力情况，实时调整水平井段电缆管柱泵送的排量、压力。