[实用新型]一种多功能石油测井缆芯复用装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种多功能石油测井缆芯复用装置，用于石油工业开发中的测井技术领域，属于电法测井技术特别是通过套管电阻率测井仪器中的测井电缆缆芯复用技术。 

背景技术

在测井行业中使用最为广泛的测井电缆为7芯电缆，其结构特征是：外层是两层金属钢丝铠皮，起到承重和保护缆芯的作用，铠皮中间是7根缆芯，一般使用情况下，7芯电缆能够满足日常测井需求，但是在一些特定的测井情况下，比如过套管地层电阻率测井，往往要求7芯电缆能够同时实现多种功能，而且相互之间互不影响，这些功能包括： 

1)地面设备和井下设备之间大量双向数据信息传输； 

2)地面设备为井下仪器提供多种工作电源； 

3)地面设备为测量段套管提供5-10A电流； 

4)连接套管地面管壁与井下电路共同构成井下电位测量回路。 

然而在缆芯数量有限的情况下，要同时完成这些功能，这对仪器设计人员提出了苛刻要求，原有的技术已经不能满足使用要求。经检索表明，相关的文献仅有一篇，发表在《石油仪器》2009年第23卷第1期，文献名为“测井电缆缆芯复用器的设计和实现”。 

发明内容

本实用新型的目的是针对这一问题设计一种多功能石油测井缆芯复用装置，能够有效、可靠的解决7芯电缆同时实现多种功能，而且相互之间互不影响的问题。 

本实用新型的技术方案：本实用新型的多功能石油测井缆芯复用装置包括7芯测井电缆连接的测量供电部分、仪器供电部分、信号发射与接收部分及其控制器部分，其特征在于：电缆第一缆芯连接本井与井下测量电极U，电缆第二、第三缆芯作为信号发射与接收部分的双向数据传输线，连接信号发射部分地面通讯控制模块与接收部分井下通讯控制 模块，同时地面电源控制器的控制信号也通过电缆第二、第三缆芯连接到井下电源控制器；井下电源控制器与井下仪器电源模块U8和液压驱动电源U11连接；测量时供电的大功率直流电源U2通过并联的电缆第四、第五、第六、第七缆芯连接至测量供电电极A；控制器部分的中央控制器U1与地面通讯控制模块连接，同时中央控制器U1与地面电源控制器、测量电源地面控制器U6、大功率直流电源U2连接。 

进一步地，所述的大功率直流电源U2依次通过测量电源地面控制器U6、并联的电缆第四、第五、第六、第七缆芯和测量电源井下控制器U9与供电电极A和液压驱动电源U11连接；大功率直流电源U2的OUT1输出端通过测量电源地面控制器U6的一对控制触点分别连接电缆铠皮和临近套管壁；大功率直流电源U2通过电缆第四、第五、第六、第七缆芯和测量电源井下控制器U9的一对控制触点分别连接到测量供电电极A和井下液压驱动电源；井下控制器U10与测量电源井下控制器U9的控制端连接。 

进一步地，所述的信号发射与接收部分的地面遥测变压器T1的付边线圈通过电缆第二、第三缆芯与井下遥测变压器T2的付边线圈连接；同时，地面遥测变压器T1付边线圈的中心抽头分别通过第三开关管Q3、第四开关管Q4连接到井下仪器电源模块U8和液压驱动电源U11，第三开关管Q3、第四开关管Q4与开关管控制器U5连接，开关管控制器U5设在中央控制器U1中；井下遥测变压器T2付边线圈中心抽头通过二极管D4与液压驱动电源U11连接，通过二极管D3与井下仪器电源模块U8连接。 

本实用新型的优点：本实用新型采用缆芯复用技术，实现测井仪地面设备和井下设备之间大量双向数据传输、为井下设备提供多种供电电源(井下仪器电路工作电源和液压系统供电电源)。同时，实现在原有液压系统供电出现故障情况下，启用冗余供电系统，从而保证井下仪器设备的安全。该缆芯复用技术不仅有效解决7芯电缆缆芯数量有限带来的种种限制，而且提高仪器设备运行的可靠性和安全性，特别适用于过套管地层电阻率测井使用。 

本实用新型根据测井技术要求，运用缆芯重复利用技术，有效解决测井电缆缆芯数量有限带来的问题，同时为液压系统提供备用供电回路，保证井下仪器和设备的安全，且实现方法简单，实现功能多，系统具有 极高的稳定性和可靠性，此技术方案目前已经在过套管地层电阻率测井仪上得以成功应用。