CN114658412A - 测井装置和测井系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种测井装置和测井系统。该测井装置包括依次连接的电源短节、存储短节和至少一个测井短节；测井短节包括测井单元和存储单元，测井单元用于测量井内数据，存储单元与测井单元连接，存储单元用于存储井内数据；存储短节还包括存储模块，存储模块与存储单元通信连接，存储模块用于与存储单元时间同步时获取井内数据；测井短节和存储短节均包括电源单元，电源单元与电源短节逻辑连接，电源单元用于在电源短节提供的电压小于第一阈值时与电源短节同时为存储模块和测井单元提供电压。实现了测井装置的供电结构和存储结构分布于不同的短节内，保证了存储模块和测井单元的正常工作，提高了测井装置的可靠性和存储准确性。

Description

测井装置和测井系统

技术领域

本发明实施例涉及地质勘查的技术领域，尤其涉及一种测井装置和测井系统。

背景技术

在测井过程中，一般将测井仪器送入井下，从而完成测井作业。现有的测井仪器中，一般设置有电源短节和存储短节，电源短节用于为测井仪器中的测井组件提供电源，存储短节用于存储测井组件测量井内情况时获取的数据。电源短节的电能一般由电池提供。在测井仪器进行测井的过程中，电源短节的电能有限，容易出现在测井过程中电源短节电能不足的情况，使得测井仪器的可靠性比较低。而且，存储短节在获取测井组件内的数据时，容易出现存储短节获取数据与测井组件传输数据时时间不同步的现象，降低了存储短节存储数据的准确性。当存储短节出现故障时，容易造成数据丢失，降低了测井仪器的数据存储可靠性。

发明内容

本发明提供一种测井装置和测井系统，以提高测井装置的测井可靠性，同时提高了测井装置的数据存储准确性和可靠性。

第一方面，本发明实施例提供了一种测井装置，包括依次连接的电源短节、存储短节和至少一个测井短节；

所述测井短节包括测井单元和存储单元，所述测井单元用于测量井内数据，所述存储单元与所述测井单元连接，所述存储单元用于存储所述井内数据；所述存储短节还包括存储模块，所述存储模块与所述存储单元通信连接，所述存储模块用于与所述存储单元时间同步时获取所述井内数据；

所述测井短节和所述存储短节均包括电源单元，所述电源单元与所述电源短节逻辑连接，所述电源单元用于在所述电源短节提供的电压小于第一阈值时与所述电源短节同时为所述存储模块和所述测井单元提供电压。

可选地，还包括第一插接件和第二插接件，所述第一插接件设置于上一短节靠近下一短节的一侧，所述第二插接件设置于所述下一短节靠近所述上一短节的一侧；

所述电源单元包括电能存储结构、电源管理模块和电源转换模块；

所述电源短节通过所述第一插接件提供第一电压，所述电源转换模块通过所述第二插接件接收所述第一电压，所述电源转换模块用于将所述第一电压转换为第二电压；

所述电能存储结构的正端通过所述第二插接件与上一短节所述第一插接件的第一端连接，所述电能存储结构的负端通过所述第二插接件与上一短节所述第一插接件的第二端连接，所述第一插接件的第一端和所述第一插接件的第二端短接；所述电源管理模块分别与所述电源转换模块和所述电源单元的负端连接，所述电源管理模块用于在所述第二电压小于所述第一阈值时断开所述第一插接件的第一端和所述第一插接件的第二端，所述电源管理模块还用于输出所述第二电压和所述电源单元提供的电压之和。

可选地，所述存储短节还包括时间电路模块和通信模块，所述测井短节还包括通信单元，所述存储单元通过所述通信单元和所述通信模块与所述存储模块通信连接，所述通信模块和所述通信单元用于在接收通信信号时为所述存储单元和所述存储模块提供通信通路，所述时间电路模块用于为所述存储单元和所述存储模块通信时提供同步信号；在所述通信通路导通后，所述存储模块用于在接收所述同步信号时获取所述井内数据。

可选地，所述同步信号为时钟信号。

可选地，所述通信单元与所述通信模块通过双绞屏蔽线连接。

可选地，所述测井装置包括至少两个所述测井短节；

至少两个所述测井短节内的存储单元通过同一通信线与所述存储模块连接，所述存储短节和至少两个所述测井短节内的电源单元通过同一导电线与所述电源短节连接。

可选地，测井装置还包括地面操作系统，所述地面操作系统与所述存储短节连接，所述地面操作系统用于为所述通信单元和所述通信模块提供通信信号。

可选地，所述存储短节还用于向所述地面操作系统上传所述井内数据。

可选地，所述地面操作系统与所述存储短节通过控制器局域网络总线连接。

第二方面，本发明实施例还提供了一种测井系统，包括第一方面所述的测井装置。

本发明实施例的技术方案，通过在存储短节和测井短节内设置电源单元，且电源单元与电源短节逻辑连接。当电源短节提供的电压小于第一阈值时，电源单元可以与电源短节同时为测井单元提供电源，从而使得电源单元在电源短节提供的电压不足时分别为存储模块和测井单元提供电源，实现了测井装置的供电结构分布于不同的短节内，保证了存储模块和测井单元的正常工作，提高了测井装置的测井可靠性。同时，测井短节内设置存储单元，存储单元可以存储井内数据。存储模块与存储单元通信连接，使得井内数据既可以存储于存储单元内，又可以存储于存储模块内，实现了测井装置的存储结构分布于不同的短节内，增加了测井装置的存储可靠性。在存储模块与存储单元进行数据传输时，可以在存储模块与存储单元的时间同步时传输井内数据，可以保证存储模块存储井内数据的准确性，从而提高了测井装置的数据存储准确性。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种测井装置的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种电源短节和电源单元的连接结构示意图；

图3为本发明实施例提供的另一种测井装置的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的另一种测井装置的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的另一种测井装置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

图1为本发明实施例提供的一种测井装置的结构示意图。如图1所示，该测井装置包括依次连接的电源短节110、存储短节120和至少一个测井短节130；测井短节130包括测井单元131和存储单元133，测井单元131用于测量井内数据，存储单元133与测井单元131连接，存储单元133用于存储井内数据；存储短节120还包括存储模块122，存储模块122与存储单元133通信连接，存储模块122用于与存储单元133时间同步时获取井内数据；测井短节130和存储短节120均包括电源单元132，电源单元132与电源短节110逻辑连接，电源单元132用于在电源短节110提供的电压小于第一阈值时与电源短节110同时为存储模块122和测井单元131提供电压。

具体地，电源短节110用于为存储短节120和测井短节130提供电源，以保证存储短节120和测井短节130的正常工作。示例性地，电源短节110可以包括电池组，通过电池组内存储的电能为存储短节120和测井短节130提供电源。当测井装置包括多个测井短节130时，不同的测井短节130所需的电压可以相同，通过电源短节110可以同时为多个测井短节130提供电源。图1中示例性的示出了测井装置包括一个测井短节130。测井短节130内的测井单元131用于测量井内的地质状态，形成井内数据，用于表征当前井内地质状态。示例性地，当测井装置用于测量油井的井内地质状态时，测井单元131可以为中子仪器，用于测量油井内的含油饱和度以及水淹等级等。电源短节110通过电源线与测井单元131连接，用于为测井单元131提供电源。同时测井短节130内的电源单元132与电源短节110逻辑连接，当电源短节110提供的电压小于第一阈值时，测井短节130内的电源单元132可以输出电源至电源线上，并通过电源线与电源短节110同时为测井单元131提供电源，从而使得测井短节130内的电源单元132在电源短节110提供的电压不足时为测井单元131提供电源，保证了测井单元131的正常工作，提高了测井装置的测井可靠性。示例性地，第一阈值可以为测井单元131的工作电压。当电源短节110的电能不足，电源短节110提供的电压小于第一阈值时，电源短节110无法驱动测井单元131正常工作。此时可以设置测井短节130内的电源单元132同时为测井单元131提供电源，使得电源短节110和测井短节130内的电源单元132同时为测井单元131供电，实现了测井装置的供电结构分布于不同的短节内，保证了测井单元131的正常工作，提高了测井装置的测井可靠性。同理，电源短节110通过电源线与存储模块122连接，用于为存储模块122提供电源。存储短节120内的电源单元132同样与电源短节110逻辑连接。当电源短节110提供的电压小于第一阈值时，存储短节120内的电源单元132可以输出电源至电源线上，并通过电源线与电源短节110同时为存储模块122提供电源，从而使得存储短节120内的电源单元132在电源短节110提供的电压不足时为存储模块122提供电源，实现了测井装置的供电结构分布于不同的短节内，保证了存储模块122的正常工作，提高了测井装置的测井可靠性。

当测井单元131获取井内数据后，测井单元131将井内数据传输至存储单元133，使得存储单元133存储该井内数据。存储模块122同样具有存储作用。存储模块122与存储单元133通信连接，存储单元133内存储的井内数据可以传输至存储模块122，使得井内数据既可以存储于存储单元133内，又可以存储于存储模块122内，实现了测井装置的存储结构分布于不同的短节内，增加了测井装置的存储可靠性。在存储模块122与存储单元133进行数据传输时，可以在存储模块122与存储单元133的时间同步时传输井内数据，可以保证存储模块122存储井内数据的准确性，从而提高了测井装置的数据存储准确性。

需要说明的是，当测井装置包括至少两个测井短节130时，每个测井短节130内的存储单元133分别存储对应的测井单元131内的井内数据，然后均可以传输至存储模块122内，使得存储模块122可以存储所有的井内数据。

本实施例的技术方案，通过在存储短节和测井短节内设置电源单元，且电源单元与电源短节逻辑连接。当电源短节提供的电压小于第一阈值时，电源单元可以与电源短节同时为测井单元提供电源，从而使得电源单元在电源短节提供的电压不足时分别为存储模块和测井单元提供电源，实现了测井装置的供电结构分布于不同的短节内，保证了存储模块和测井单元的正常工作，提高了测井装置的测井可靠性。同时，测井短节内设置存储单元，存储单元可以存储井内数据。存储模块与存储单元通信连接，使得井内数据既可以存储于存储单元内，又可以存储于存储模块内，实现了测井装置的存储结构分布于不同的短节内，增加了测井装置的存储可靠性。在存储模块与存储单元进行数据传输时，可以在存储模块与存储单元的时间同步时传输井内数据，可以保证存储模块存储井内数据的准确性，从而提高了测井装置的数据存储准确性。

图2为本发明实施例提供的一种电源短节和电源单元的连接结构示意图。如图1和图2所示，测井装置还包括第一插接件113和第二插接件114，第一插接件113设置于上一短节靠近下一短节的一侧，第二插接件114设置于下一短节靠近上一短节的一侧；电源单元132包括电能存储结构115、电源管理模块111和电源转换模块112；电源短节110通过第一插接件113提供第一电压，电源转换模块112通过第二插接件114接收第一电压，电源转换模块112用于将第一电压转换为第二电压；电能存储结构115的正端通过第二插接件114与上一短节的第一插接件113的第一端A连接，电能存储结构115的负端通过第二插接件114与上一短节的第一插接件113的第二端B连接，第一插接件113的第一端A和第一插接件113的第二端B短接；电源管理模块111分别与电源转换模块112和电源单元132的负端连接，电源管理模块111用于在第二电压小于第一阈值时断开第一插接件113的第一端A和第一插接件113的第二端B，电源管理模块111还用于输出第二电压和电源单元132提供的电压之和。

具体地，电源单元132可以包括电能存储结构115，示例性地，电能存储结构115可以包括电池组。第一电压可以为电能存储结构115提供的电压。示例性地，电能存储结构115包括电池组，电池组的输出电压为72V，则第一电压可以为72V。电源转换模块112可以将第一电压转换为第二电压，使得第二电压可以满足存储模块122和测井单元131的电压需求。示例性地，以测井短节130内的电源单元132为例进行说明。电源转换模块112可以为直流-直流转换电压器。电源管理模块111可以动态监控第二电压值，当电源转换模块112输出第二电压后，电源管理模块111可以根据第二电压与第一阈值确定电能存储结构115提供的电能状态。当第二电压大于第一阈值时，电能存储结构115提供的电压满足测井单元131的电压需求，此时电源单元132的正端和负端通过第一插接件113的第一端A和第二端B短接，使得电源单元132无法输出电压。当第二电压小于第一阈值时，电能存储结构115提供的电压无法满足测井单元131的电压需求，此时电源管理模块111可以根据第二电压和第一阈值形成控制信号，控制第一插接件113的第一端A和第二端B断开，则电源单元132的正端和负端断开，使得电源单元132可以正常输出电压。此时电源管理模块111可以对电源转换模块112提供的电压与电源单元132提供的电压求和，并输出至测井单元131，为测井单元131提供所需的电压，从而可以在电能存储结构115提供的电压小于第一阈值时，电源单元132可以同时为测井单元131提供电源，从而使得电源单元132在电能存储结构提供的电压不足时为测井单元131提供电源，保证了测井单元131的正常工作，提高了测井装置的测井可靠性。同理，存储短节120内的电源单元132的工作过程与上述测井短节130内的电源单元132的工作过程相同，此处不再赘述。

示例性地，电源管理模块111为电池管理系统（Battery Management System，BMS），通过BMS可以动态监控第二电压，同时可以控制第一插接件113的第一端A和第二端B之间的连接状态，并在电源单元132提供电压时对电源单元132提供的电压和第二电压求和。另外，电源单元132提供的电压可以等于第一阈值，使得电源单元132提供的电压与电源转换模块112提供的第二电压之后大于第一阈值，满足存储模块122和测井单元131对电压的需求。

图3为本发明实施例提供的另一种测井装置的结构示意图。如图3所示，存储短节120还包括时间电路模块121和通信模块123，测井短节130还包括通信单元134，存储单元133通过通信单元134和通信模块123与存储模块122通信连接，通信模块123和通信单元134用于在接收通信信号时为存储单元133和存储模块122提供通信通路，时间电路模块121用于为存储单元133和存储模块122通信时提供同步信号；在通信通路导通后，存储模块122用于在接收同步信号时获取井内数据。

具体地，存储模块122与通信模块123连接，存储单元133与通信单元134连接，且通信模块123和通信单元134之间具有通信线路，用于实现存储模块122与存储单元133的数据通信。时间电路模块121可以独立于通信线路之外为存储模块122和存储单元133提供同步信号，在通信模块123和通信单元134接收通信信号，使得存储模块122和存储单元133之间的通信通路导通后，存储模块122和存储单元133可以同步启动数据通信。同时，当存储模块122和存储单元133接收到同步信号时，存储模块122可以通过通信线路从存储单元133内同步获取井内数据，保证了存储模块122与存储单元133数据传输的同步性，从而保证了数据传输的准确性。示例性地，同步信号为时钟信号。此时时间电路模块121可以通过时钟信号线为存储模块122和存储单元133提供同步信号，不仅可以保证存储模块122与存储单元133数据传输的同步性，从而保证了数据传输的准确性，同时可以使得时间电路模块121通过独立的通路为存储模块122和存储单元133提供同步信号，保证了同步信号的准确性，从而可以进一步地保证数据传输的准确性。

在上述各技术方案的基础上，通信单元与通信模块通过双绞屏蔽线连接。

具体地，双绞屏蔽线在双绞线与外层绝缘封套之间设置有屏蔽层，例如，该屏蔽层一般为金属屏蔽层。该屏蔽层可以减少双绞屏蔽线传输的数据产生的辐射，同时可以防止传输的数据被窃听，并阻止外部电磁干扰的进入，有利于提高数据的传输速率。

图4为本发明实施例提供的另一种测井装置的结构示意图。如图4所示，测井装置包括至少两个测井短节130；至少两个测井短节130内的存储单元133通过同一通信线与存储模块122连接，存储短节120和至少两个测井短节130内的电源单元132通过同一导电线与电源短节110连接。

具体地，图4中示例性地示出了测井装置包括两个测井短节130。至少两个测井短节130可以具有不同的测井单元。示例性地，至少两个测井短节130内的测井单元可以分别为中子仪器和密度仪器。不同的测井短节130用于测量井内的不同数据，以实现井内地质的多方位数据勘测。当测井装置包括至少两个测井短节130时，每个测井短节130内的存储单元133可以通过同一通信线与存储短节120内的存储模块122连接，不同的测井短节130内的井内数据通过通信线传输至存储短节120内的存储模块122，使得存储短节120内的存储模块122可以存储所有的井内数据，同时不同的测井短节130内的存储单元133存储的井内数据可以作为备用数据，提高了测井装置的存储可靠性。存储短节120和至少两个测井短节130内的电源单元132通过同一导电线与电源短节110连接，至少两个测井短节130内的测井单元131的工作电压可以相同。此时通过存储短节120和至少两个测井短节130内的电源单元132均通过同一导电线与电源短节110连接，使得电源短节110同时为存储短节120和至少两个测井短节130提供电压。当电源短节110提供的电压小于第一阈值时，存储短节120内的电源单元132可以与电源短节110为存储同时为存储短节120提供电压，至少两个测井短节130内的电源单元132可以与电源短节110同时为测井短节内的测井单元提供电压，实现了测井装置的供电结构分布于不同的短节内，保证了存储模块122和测井单元131的正常工作，提高了测井装置的测井可靠性。

图5为本发明实施例提供的另一种测井装置的结构示意图。如图5所示，测井装置还包括地面操作系统140，地面操作系统140与存储短节120连接，地面操作系统140用于为通信单元134和通信模块123提供通信信号。

具体地，地面操作系统140可以分别与电源短节110、存储短节120和测井短节130通信连接，地面操作系统140可以根据勘测目标发送操作指令，用于控制电源短节110、存储短节120和测井短节130的工作状态。同时，地面操作系统140与存储短节120连接，使得地面操作系统140可以为通信模块123提供通信信号，使得通信模块123和通信单元134之间的通信通路通信连接，从而可以使得存储模块122和存储单元133之间的通信通路连通。同时时间电路模块121为存储模块122和存储单元133提供同步信号，使得存储模块122和存储单元133可以同步启动数据通信。

可选地，存储短节120还用于向地面操作系统140上传井内数据。

具体地，地面操作系统140与存储短节120连接，使得地面操作系统140可以通过存储短节120获取井内数据，然后通过对井内数据进行处理确定井内的地质状态，方便了井内数据的处理过程。示例性地，地面操作系统140可以为计算机和笔记本电脑等终端。

可选地，地面操作系统140与存储短节120通过控制器局域网络总线连接。

具体地，控制器局域网络（Contrller Area Network，CAN）总线是一种有效支持分布式控制或实时控制的串行通信网络，是应用最广泛的现场总线之一。CAN总线具有高性能和高可靠性，其可以为分布式系统实现各节点之间实时、可靠的数据通信提供强有力的技术支持，从而可以满足地面操作系统140与存储短节120之间的数据通信要求。

本发明实施例还提供了一种测井系统。该测井系统可以包括本发明任意实施例提供的测井装置。由于测井系统包括本发明任意实施例提供的测井装置，因此具有本发明任意实施例提供的测井装置相同的有益效果，此处不再赘述。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种测井装置，其特征在于，包括依次连接的电源短节、存储短节和至少一个测井短节；

所述测井短节包括测井单元和存储单元，所述测井单元用于测量井内数据，所述存储单元与所述测井单元连接，所述存储单元用于存储所述井内数据；所述存储短节还包括存储模块，所述存储模块与所述存储单元通信连接，所述存储模块用于与所述存储单元时间同步时获取所述井内数据；

所述测井短节和所述存储短节均包括电源单元，所述电源单元与所述电源短节逻辑连接，所述电源单元用于在所述电源短节提供的电压小于第一阈值时与所述电源短节同时为所述存储模块和所述测井单元提供电压。

2.根据权利要求1所述的测井装置，其特征在于，还包括第一插接件和第二插接件，所述第一插接件设置于上一短节靠近下一短节的一侧，所述第二插接件设置于所述下一短节靠近所述上一短节的一侧；

所述电源单元包括电能存储结构、电源管理模块和电源转换模块；

所述电源短节通过所述第一插接件提供第一电压，所述电源转换模块通过所述第二插接件接收所述第一电压，所述电源转换模块用于将所述第一电压转换为第二电压；

所述电能存储结构的正端通过所述第二插接件与上一短节的所述第一插接件的第一端连接，所述电能存储结构的负端通过所述第二插接件与上一短节的所述第一插接件的第二端连接，所述第一插接件的第一端和所述第一插接件的第二端短接；所述电源管理模块分别与所述电源转换模块和所述电源单元的负端连接，所述电源管理模块用于在所述第二电压小于所述第一阈值时断开所述第一插接件的第一端和所述第一插接件的第二端，所述电源管理模块还用于输出所述第二电压和所述电源单元提供的电压之和。

3.根据权利要求1所述的测井装置，其特征在于，所述存储短节还包括时间电路模块和通信模块，所述测井短节还包括通信单元，所述存储单元通过所述通信单元和所述通信模块与所述存储模块通信连接，所述通信模块和所述通信单元用于在接收通信信号时为所述存储单元和所述存储模块提供通信通路，所述时间电路模块用于为所述存储单元和所述存储模块通信时提供同步信号；在所述通信通路导通后，所述存储模块用于在接收所述同步信号时获取所述井内数据。

4.根据权利要求3所述的测井装置，其特征在于，所述同步信号为时钟信号。

5.根据权利要求3-4任一项所述的测井装置，其特征在于，所述通信单元与所述通信模块通过双绞屏蔽线连接。

6.根据权利要求1所述的测井装置，其特征在于，所述测井装置包括至少两个所述测井短节；

至少两个所述测井短节内的存储单元通过同一通信线与所述存储模块连接，所述存储短节和至少两个所述测井短节内的电源单元通过同一导电线与所述电源短节连接。

7.根据权利要求3所述的测井装置，其特征在于，还包括地面操作系统，所述地面操作系统与所述存储短节连接，所述地面操作系统用于为所述通信单元和所述通信模块提供通信信号。

8.根据权利要求7所述的测井装置，其特征在于，所述存储短节还用于向所述地面操作系统上传所述井内数据。

9.根据权利要求7所述的测井装置，其特征在于，所述地面操作系统与所述存储短节通过控制器局域网络总线连接。

10.一种测井系统，其特征在于，包括权利要求1-9任一项所述的测井装置。

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