CN111379559A - 一种适用于测井用的探头 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种适用于测井用的探头，包括：壳体；本体，设置于壳体内，电连接测井电缆；至少一个外延臂，所述外延臂为可伸缩式外延臂；遥传短节，设置于所述本体中，且电连接电缆；所述遥传短节包括第一收发装置，遥传短节包括还电路板和遥传线圈，所述遥传线圈环绕于所述探头的主轴上，并通过导体电连接至所述电路板；所述探头的端部设有连接器，用于所述壳体实现与井口的电连接；多个传感器，设置于所述外延臂上，每个所述传感器还包括第二收发装置，所述第一收发装置和第二收发装置均包括至少一个耦合线圈。本发明解决了传感器和遥传短节之间相连的电线在对密封性要求过高的问题，减少了传感器在井下的损坏可能性。
Description
技术领域
本发明属于石油仪器技术领域，特别涉及一种适用于测井用的探头。
背景技术
在电缆测井的实际应用场合中，经常需要监测井下各类参数，例如，套管的实时参数，流体的实时参数(包括温度、压力、流量等)，底层的参数(包括孔隙度、电阻值)，因此，各类测井仪器收到广泛的应用。
测井仪器中最重要的组件之一是传感器，为了让传感器在井下恶劣的环境下正常工作，传感器通常被精心设置于特定的保护壳之内，传感器和遥传短节以电连接进行信息传递，遥传短节再通过电缆的方式将信号传输到井上。传感器和遥传短节之间相连的电线需要严格密封，才能保证整体通信过程的可靠性。在实际情况下，传感器和遥传短节之间相连的电线在密封性上，往往可靠性不佳，很容易在井下产生损坏。因此，有必要对传感器和遥传短节之间的电连接组件进行重新设计，更好的提高传感器和遥传短节之间的通信可靠性。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种适用于测井用的探头，包括：
壳体；
本体，设置于壳体内，电连接测井电缆；
至少一个外延臂，所述外延臂为可伸缩式外延臂；
遥传短节，设置于所述本体中，且电连接电缆；
所述遥传短节包括第一收发装置，用于接收和发送电信号；
遥传短节包括还电路板和遥传线圈，所述遥传线圈环绕于所述探头的主轴上，并通过导体电连接至所述电路板；
所述探头的端部设有连接器，用于所述壳体实现与井口的电连接；
多个传感器，设置于所述外延臂上，每个所述传感器还包括第二收发装置，所述第二收发装置用于向所述第一收发装置发送数据信号；
所述第一收发装置和第二收发装置均包括至少一个耦合线圈，所述耦合线圈用于和所述多个传感器进行电力耦合。
在本发明提供的一种实施方式中，所述线圈排列形成的轴线与所述本体的轴线平行。
在本发明提供的一种实施方式中，所述耦合线圈还用于传输数据信号，且所述多个传感器均具有单独的标识，所述第一收发装置发送所述数据信号以获取所述多个传感器的位置信息。
在本发明提供的一种实施方式中，所述多个传感器包括温度传感器、压力传感器、流量传感器、电阻率传感器或酸碱度传感器。
通过本发明的方案，解决了传感器和遥传短节之间相连的电线在对密封性要求过高的问题，减少了传感器在井下的损坏可能性。提高了传感器和遥传短节之间的通信可靠性。
附图说明
下面将结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细的说明。
图1是本发明提供的适用于测井用的探头的结构示意图。
图2是本发明提供的适用于测井用的探头的局部放大图。
图3是本发明提供的遥传短节部分的电性连接示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种适用于测井用的探头，包括：
壳体；
本体，设置于壳体内，电连接测井电缆；
至少一个外延臂，所述外延臂为可伸缩式外延臂；
遥传短节，设置于所述本体中，且电连接电缆；
所述遥传短节包括第一收发装置，用于接收和发送电信号；
遥传短节包括还电路板和遥传线圈，所述遥传线圈环绕于所述探头的主轴上，并通过导体电连接至所述电路板；
所述探头的端部设有连接器，用于所述壳体实现与井口的电连接；
多个传感器，设置于所述外延臂上，每个所述传感器还包括第二收发装置，所述第二收发装置用于向所述第一收发装置发送数据信号；
所述第一收发装置和第二收发装置均包括至少一个耦合线圈，所述耦合线圈用于和所述多个传感器进行电力耦合。
在本发明提供的一种实施方式中，所述线圈排列形成的轴线与所述本体的轴线平行。
在本发明提供的一种实施方式中，所述耦合线圈还用于传输数据信号，且所述多个传感器均具有单独的标识，所述第一收发装置发送所述数据信号以获取所述多个传感器的位置信息。
在本发明提供的一种实施方式中，所述多个传感器包括温度传感器、压力传感器、流量传感器、电阻率传感器或酸碱度传感器。
通过本发明的方案，解决了传感器和遥传短节之间相连的电线在对密封性要求过高的问题，减少了传感器在井下的损坏可能性。提高了传感器和遥传短节之间的通信可靠性。
实施例二
本实施例在实施例一的基础上，下面结合附图对本发明做进一步详细说明。
图1是本发明提供的适用于测井用的探头10的结构示意图。探头10为圆柱体结构，探头的壳体12的每个端部包括连接件14，16，用于物理连接(例如，机械连接)或电连接至相邻的探头。探头之间相互连接后通过电缆连接至地面装置
探头包括多个臂20和22，设置于探头周围，且可通过弹簧等方式进行伸缩。如图所示，每个臂在其末端设有传感器端24，用于容纳臂20和22上的传感器。每个臂经由弹簧件设置于壳体12上。在每个臂20，22的传感器安装位置24处，设有传感器外壳30。在一种实施方式中，传感器外壳30呈圆柱状，长为13-15mm，直径为3mm。
在壳体12内，包括遥测盒有源部件，包括电路板40和线圈42。线圈环绕于探头10的主轴上，并通过导体44电连接至电路板40。电路板40还可以通过导体46，48，50电连接电路板40。探头10的端部设有连接器14，16，通过所述连接器14，16和壳体12实现与井口的电连接。
传感器外壳30包括陶瓷管32，因其具有低磁导率、低导电率。陶瓷管32装配有端盖31，端盖31通过金属耦合至陶瓷管32。陶瓷管32包括缠绕在铁氧体磁芯上的线圈34和电路板36以及金属电容探针37。
图3分别示出了遥测盒中的电路板40和传感器盒中的印刷电路。电路板40具有到接地地面的连接件50，与前相邻探头的连接件46，后相邻探头连接件48。功率提取电路60连接到连接件46和50，并通过线路62为电路板40的提供电信号。
在连接件46，48之间设有总线64，总线接口74用于总线64和控制逻辑单元66之间的通信。控制逻辑包括两个输出端，与发射器68相连：数据输出端69和控制输出端70。
遥传短节还包括：数据输出端69，控制输出端70，均连接到发射器68。控制逻辑单元66通过输入端71接收来自接收器72的数据。发射器68的输出和接收器72的输入均连接线圈42。
在壳体12中，功率提取电路60连续地从电缆获取功率。发射器68由控制逻辑单元66选择性地启用，并在启用时发送包含数据的信号。线圈34获取高频功率并将其转换为直流电以供电路板36上的部件使用。
控制逻辑单元66周期性进行测量。每个传感器外壳30检测从电路板40传输的信号。电路板36中的微处理器识别出特定的传感器地址。微处理器包括存储器，预先存储着识别特定传感器的地址信息。
当微处理器识别出它正被寻址时，线圈42，34通过高频感应为传感器供电，并通过发送命令来询问传感器。当传感器发送其数据时，线圈42还用作接收器。传感器室作为发送应答器运行。
通过本发明的方案，解决了传感器和遥传短节之间相连的电线在对密封性要求过高的问题，减少了传感器在井下的损坏可能性。提高了传感器和遥传短节之间的通信可靠性。
综上所述，本文中应用了具体个例对本发明的结构及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上，本说明书内容不应理解为对本发明的限制，本发明的保护范围应以所附的权利要求为准。
Claims (4)
1.一种适用于测井用的探头，其特征在于，包括：
壳体；
本体，设置于壳体内，电连接测井电缆；
至少一个外延臂，所述外延臂为可伸缩式外延臂；
遥传短节，设置于所述本体中，且电连接电缆；
所述遥传短节包括第一收发装置，用于接收和发送电信号；
遥传短节包括还电路板和遥传线圈，所述遥传线圈环绕于所述探头的主轴上，并通过导体电连接至所述电路板；
所述探头的端部设有连接器，用于所述壳体实现与井口的电连接；
多个传感器，设置于所述外延臂上，每个所述传感器还包括第二收发装置，所述第二收发装置用于向所述第一收发装置发送数据信号；
所述第一收发装置和第二收发装置均包括至少一个耦合线圈，所述耦合线圈用于和所述多个传感器进行电力耦合。
2.如权利要求1所述的探头，其特征在于，所述线圈排列形成的轴线与所述本体的轴线平行。
3.如权利要求2所述的探头，其特征在于，所述耦合线圈还用于传输数据信号，且所述多个传感器均具有单独的标识，所述第一收发装置发送所述数据信号以获取所述多个传感器的位置信息。
4.根据权利要求3所述的探头，其特征在于，所述多个传感器包括温度传感器、压力传感器、流量传感器、电阻率传感器或酸碱度传感器。
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