[发明专利]一种用于随钻电池的安全检测装置

说明书

一种用于随钻电池的安全检测装置，其包括：随钻电池物理状态检测模块，其用于检测随钻电池的物理状态并生成相应的物理状态信号；控制模块，其与随钻电池物理状态检测模块连接，用于根据物理状态信号生成随钻电池的安全状态信号；输出端子；可控开关模块，其连接在随钻电池与输出端子之间，并与控制模块连接，用于根据安全状态信号导通或断开随钻电池与输出端子之间的电连接。该装置能够实时地对随钻电池的工作状态参数，并根据上述工作状态参数来判断电池的安全状态，并在随钻电池的安全状态过低时切断随钻电池的输出共供电，从而保证随钻电池以及相关外部电路的安全。

技术领域

本发明涉及油气勘探开发技术领域，具体地说，涉及一种用于随钻电池的安全检测装置。

背景技术

在石油勘探开发的钻井工程中，随钻测量是井眼轨迹监测与控制中的一项核心技术，而为随钻系统供电的电池模块是随钻测量系统的基本组成单元之一。电池模块本身是一种能量密集体，它必须封装在一定的密闭空间当中，它是一种即使在常温的地面也可能发生爆炸的易爆体，例如已经经常发生过的各种手机电池爆炸。

而在随钻测量系统中应用的电池的工作环境更为恶劣，这些环境可能是高温高压、剧烈振动、电路异常引起的大电流输出或是偶然遇到强扭矩等，这些因素的单个或者多个组合都有可能引起极大的爆炸风险。根据调查，目前在一些高温井当中已经发生多起电池在井下爆炸的事故。

现有技术主要是解决如何充分利用随钻电池电量的问题，这些技术虽然对随钻电池具有一定的监控功能，但是远远达无法对随钻电池组件的安全进行有效检测。因此，亟需一种能够对随钻电池的安全进行有效检测的装置。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种用于随钻电池的安全检测装置，所述装置包括：

随钻电池物理状态检测模块，其用于检测随钻电池的物理状态并生成相应的物理状态信号；

控制模块，其与所述随钻电池物理状态检测模块连接，用于根据所述物理状态信号生成所述随钻电池的安全状态信号；

输出端子；

可控开关模块，其连接在所述随钻电池与输出端子之间，并与所述控制模块连接，用于根据所述安全状态信号导通或断开所述随钻电池与输出端子之间的电连接。

根据本发明的一个实施例，所述控制模块包括：

时钟电路，其用于生成时钟信号；

数据处理器，其与所述时钟电路和随钻电池物理状态检测模块连接，用于根据各个物理状态信号及其持续时长生成所述安全状态信号。

根据本发明的一个实施例，所述装置还包括：

输出电流检测模块，其与所述随钻电池和控制模块连接，用于检测所述随钻电池的输出电流，并将检测得到的输出电流信号传输至所述控制模块，以由所述控制模块结合所述输出电流信号生成所述随钻电池的安全状态信号。

根据本发明的一个实施例，所述随钻电池物理状态检测模块包括以下所列项中的任一项或几项：

压力检测单元、扭矩检测单元、温度检测单元和振动检测单元。

根据本发明的一个实施例，所述压力检测单元包括：

光纤压力传感器，其缠绕在所述随钻电池的外部，用于在所述随钻电池受到挤压时生成相应的检测压力信号，并将所述检测压力信号传输至所述控制模块。

根据本发明的一个实施例，所述光纤压力传感器还设置在所述随钻电池的电池保护筒的内壁上。