[实用新型]一种支持多优先级的网络化测井数据传输系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种石油测井技术，具体说，涉及一种用于石油测井的数据传输系统。 

背景技术

一般测井系统包括地面设备和井下仪器，井下仪器与地面设备之间的数据通信通常采用电缆作为传输媒介，电缆的井下一端连接井下各种仪器，电缆另一端(即地面一端)连接地面的各种设备。在测井系统中，井下仪器主要用于测量地层的各种数据参数和信号，如地层的泥浆电阻率、井下电视成像信号等，随着现代测井的要求越来越高，需测的地层的各种内容将会越来越多；地面设备主要用于将接收到的地层的各种信号进行存储、分析、打印等工作，以获取该地层的特征。井下仪器需要将采集得到的数据通过测井电缆传输到地面设备，同时地面设备也会通过测井电缆发送一些命令或数据去控制井下仪器完成相应的工作。为此，在井下仪器与地面设备之间必须有一个传输装置以实现井下仪器与地面设备之间的数据通信，同时该传输装置的井下部分也需要提供一些接口用于与井下各仪器的连接。 

国外公司在测井传输方面做了大量的研究，随着通信技术的发展，测井传输技术经历了从模拟到数字，从低速到高速的发展过程。六十年代以前基本上采用调频、调幅等模拟调制方式传输少量的数据。例如，阿特拉斯公司在八十年代中期研制成代号为3502的PCM(Pulse Code Modulation，脉冲编码调制)调制器，传输速率仅为7.5kbps。之后，该公司的调制解调技术开始采用曼彻斯特编码方式，传输速率提高到93.35kbps(型号为WTC3510)。斯伦贝谢公司一直采用相移键控(Phase Shift Keying，简称PSK)调制方式传输数据。八十年代中期以前，研制出CCS和CTS两种型号的数字传输短节，其中CCS的传输速率为80kbps，CTS的传输速率为100kbps。CCS与 CTS均采用BPSK(Binary Phase Shift Keying，二进制相移键控)调制技术。这些传输系统的传输率较低，难以满足成像测井仪器的传输需求。在高速测井传输系统方面，九十年代初研制出型号为MAX-500的成像测井系统，“MAX-500”中的“500”代表它的遥传系统数据上行传输速率可达500kb/s。斯伦贝谢公司的遥传系统称为DTS数字遥传系统，采用QAM(Quadrature Amplitude Modulation，正交幅度调制)技术，可达到500kbps的数据传输速率，基本上能够满足成像测仪器信息量传输的需要。哈里伯顿公司推出的LOG-IQ采用ADSL技术作为物理层传输标准，实现了800kbps的上行传输速率。 

随着计算机技术和互联网技术的发展，测井传输系统也正在向着网络化方向发展。网络化测井的目的是试图通过互联网技术，实现测井数据采集、处理、分析以及解释的远程控制和共享，实现油藏解决方案的实时化和动态化。其实际意义在于，可以及时地为油公司提供决策依据，大大加快勘探开发进程，显著降低作业成本，增加投资回报。网络化测井可以实现信息的实时共享和指令的多向传递。互联网技术的优越性之一是可以按人们的意愿对同一信息进行几乎无限制的共享，其次是空间距离的突破对测井作业具有非常重要的意义，尤其是对于一些困难条件下的作业，如海上、沙漠、以及恶劣环境，将会大大提高作业的效率和决策的速度。TCP/IP技术是异构网络互联的关键技术，因此也是互联网的关键技术。在网络化测井方面，哈里伯顿公司推出的LOG-IQ在地面和井下采用以太网技术，同时使用了TCP/IP协议作为数据传输协议，实现了测井系统的网络化。 

互联网技术在带来诸多优越性的同时，由于互联网技术并非针对测井应用而设计，因此其很多技术特点并没有考虑测井应用的特殊需求，最主要的就是实时性。测井过程中所需传输的数据种类很多，如各种控制命令、各种配置参数、各种仪器采集的测井数据等。而这些数据所需的实时性并不相同，也就是对传输的延迟要求不同，有的数据需要很高的实时性，如重要的控制命令希望能尽快到达被控的仪器；而有的数据对实时性的要求却较低，如一些配置参数。普通的以太网并不具有多优先级的传输能力，网络对所有的数据包按照相同的优先级进行传输，这也是普通以太网用于测井系统的一个弊 端。普通的TCP/IP协议由于其主要目的并非用于高实时性的通讯，因此其实时性能难以满足测井系统中部分特殊数据的高实时性要求。