[发明专利]煤矿井下随钻测井探管电源控制方法及系统

说明书

本发明公开了煤矿井下随钻测井探管电源控制方法及系统，该方法包括：监测随钻测井探管的振动；若监测到的振动不大于预设的振动阈值，且持续时间tT₁，测井碳管的伽马探测单元和测斜单元均保持前一时刻的状态；若持续时间T₁≤tT₂，执行A过程；若持续时间T₂≤tT₃，执行B过程；若该振动状态持续时间t≥T₃，执行C过程；若监测到的振动大于预设的振动阈值，且持续时间tT₁，测井碳管的伽马探测单元和测斜单元均保持前一时刻的状态；若持续时间t≥T₃，执行B过程；本发明的随钻测井探管的控制方法有效解决了现有随钻测井系统中各探管因电池尺寸和容量受限导致的供电时间不满足实际生产需求的问题。

技术领域

本发明属于煤矿井下随钻测井技术领域，具体涉及煤矿井下随钻测井探管电源控制方法及系统。

背景技术

煤矿井下随钻测井技术既能用于指导近水平钻进施工，又能对复杂地层进行地层评价，在煤矿井下瓦斯抽采、小型地质异常体探测及防治水等工程施工中有着广泛的应用前景。煤矿井下随钻测井技术是在钻孔钻进施工的同时采用专门的测井探管对钻孔周围地层物理参数进行测量，并用实时数据传输装置将测量数据传输到孔外，这些实测数据为钻探施工人员准确划分已钻地层岩性、调整钻孔轨迹提供了依据，保证钻具沿目的层钻进并始终处于最佳位置，从而达到高效抽放瓦斯、探测地质异常体及有效治水的要求。

中煤科工集团西安研究院有限公司研制的煤矿井下随钻测井系统包含钻孔轨迹、自然伽马等参数，而系统中各孔中测量探管均采用电池组供电，电池组及其本安保护电路封装于独立电池舱内。受仪器应用空间环境及煤矿井下使用的防爆类电气设备相关规定限制，探管自身尺寸(长度及外径)、采用电池组容量必须限定在一定范围内。煤矿井下随钻测井系统在正常使用时，孔中各测量探管随钻具一同送入孔中随钻测量，钻孔轨迹是根据每一测点(一般一根钻杆测量一次为一个测点)实测数据及开孔位置信息累计计算求得，而其他测井参数均为实时连续测量。在整个随钻测井过程中，所有测量单元均一直供电，孔中测井探管工作时间短。后期为延长仪器工作时间，满足实际生产需要，研发人员在测井探管中增加了智能电源管理单元，借助在钻进施工时所加的钻井液压力来控制智能电源管理单元，即打钻时智能电源管理单元控制孔中各探管断电，停钻测量时，孔外水泵泄压智能电源管理单元控制各测量探管上电，这种办法虽然在一定程度上延长了测井探管的供电时间，但随钻过程中所有测井探管供电均切断，仅能测量相隔钻杆长度的测点的数据，有效测量数据少，不利于钻进结束后对测井数据进行综合解释与处理，影响对地层岩性识别与地质剖面建立。

综上所述，目前采用的智能电源管理单元虽然在一定程度上延长了探管的供电时间，但是在钻进过程中伽马测井探管的伽马探测器频繁启停，存在测井数据不连续、不可靠的问题，且未能解决长时间停钻的耗电问题。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种煤矿井下随钻测井探管电源控制方法及系统，解决目前的电源管理系统存在测井数据不连续、不可靠的问题，且未能解决长时间停钻的耗电问题。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案予以实现：

煤矿井下随钻测井探管电源控制方法，该控制方法包括以下过程：

监测随钻测井探管的振动；

若监测到的振动不大于预设的振动阈值，且持续时间tT₁，测井碳管的伽马探测单元和测斜单元均保持前一时刻的状态；若持续时间T₁≤tT₂，执行A过程；若持续时间T₂≤tT₃，执行B过程；若该振动状态持续时间t≥T₃，执行C过程；