[实用新型]具有井下发电机的随钻装备信号下传系统

说明书

一种具有井下发电机的随钻装备信号下传系统，包括地面监控计算机、钻井泵启停控制装置、钻井泵、井下信号接收解调电路和井下发电机装置，所述钻井泵启停控制装置连接至钻井泵来实现对钻井泵的控制，所述地面监控计算机连接至钻井泵启停控制装置并实现控制信号的传递，所述井下信号接收解调电路连接至井下发电机装置以接受井下发电机装置输出的电压信号并经过信号处理解调出所述地面监控计算机下传的数据并直接输至钻具控制装置；由此，本实用新型结构简单，操作方便，直接利用井下供电装置井下发电机，实现了控制数据的下传，为实现钻井轨迹闭环控制提供了低成本的信号下传通道。

技术领域

本实用新型涉及石油天然气钻探的技术领域，尤其涉及一种具有井下发电机的随钻装备信号下传系统。

背景技术

在钻井期间，希望在地面和井下钻具间能够实现通信，从而实现在地面遥控钻具的工作状态。现代控制技术在石油天然气钻探领域得到了广泛应用，即节约了人力、降低了生产成本，控制目标精度也得到了提高，大大提高了生产效益。而在石油、矿山、地址勘探等钻井工程中，钻井作业仍然很大程度依赖于人工操作，主要靠工程师、地质学家和司钻的经验及技巧，随着随钻测量技术普及应用，钻井轨迹以及地层信息能够及时传到地面，有利于及时对钻井进程做出决策与修正，提高钻井科学性，但目前的随钻测量技术只能够单向传输信息，即只能把井下钻具工况和地层信息采集传输到地面，不能及时根据实时信息及时更改钻具工作状态，使其能够更准确的按照工程设计轨道钻进，要做到这点就必需有双向(地面—井下)信息通道，使地面控制信息及时下传到井下，井下导向工具随时修正工作状态，实现对钻井轨道闭环控制，提高钻井轨道准确性，从整体上降低钻井费用，提高钻井成功率和勘探开发的效益。

在目前随钻测量技术中，井下向地面的通信信号传输技术主要包括电磁波、声波、泥浆脉冲、导线。能够用于信号下传较好的选者有导线和泥浆脉冲。采用导线传输，一般用单芯铠装电缆通过钻柱通道下放，这种方式虽然信息传输比较快，并且比较准确可靠，但这种方式需要特殊的钻杆，操作复杂，成本非常高，在常规钻井条件下，电缆连接和维护都很困难，并且电缆在随钻柱旋转容易被绞断；泥浆脉冲方式，信号噪声大、误码率偏高。以上这两种方法，成本都较高，不是很好可行方法，这就需要另觅新的途径。

为此，本实用新型的设计者有鉴于上述缺陷，通过潜心研究和设计，综合长期多年从事相关产业的经验和成果，研究设计出一种具有井下发电机的随钻装备信号下传系统，以克服上述缺陷。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种具有井下发电机的随钻装备信号下传系统，其结构简单，操作方便，提供了低成本的信号下传通道，有效克服现有技术的缺陷。

为实现上述目的，本实用新型公开了一种具有井下发电机的随钻装备信号下传系统，包括地面监控计算机、钻井泵启停控制装置、钻井泵、井下信号接收解调电路和井下发电机装置，其特征在于：

所述钻井泵的一端连接至泥浆泵进行泥浆的泵出操作，另一端连接至井下发电机装置以通过泥浆的泵出实现井下发电机装置进行工作来输出电压，所述钻井泵启停控制装置连接至钻井泵来实现对钻井泵的控制，所述地面监控计算机连接至钻井泵启停控制装置并实现控制信号的传递，所述井下信号接收解调电路连接至井下发电机装置以接受井下发电机装置输出的电压信号并经过信号处理解调出所述地面监控计算机下传的数据并直接输至钻具控制装置；

所述地面监控计算机与所述钻井泵启停控制装置通过通信接口相连接从而通过所述钻井泵启停控制装置直接控制所述钻井泵启停。

其中：所述钻井泵启停控制装置包括通信接口、控制器及编码电路、继电驱动电路和交流接触器，所述通信接口与所述地面监控计算机相连接以接收转换控制数据，所述控制器及编码电路与所述通信接口相连接从而将控制数据进行编码和发送高低电平脉冲，所述控制器及编码电路与继电驱动电路相连接并通过高低电平脉冲控制所述继电驱动电路的触点打开或闭合，所述继电驱动电路的触点闭合连接并控制所述交流接触器线圈加电从而控制所述钻井泵工作和停止以实现井下发电机装置输出相应电压信号。