隨鉆測井儀器培訓(xùn)ppt課件(編輯修改稿)
2025-01-31 23:19 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 現(xiàn)利用泥漿壓力脈沖變化完成井下數(shù)據(jù)的傳輸。 脈沖發(fā)生器 正脈沖發(fā)生器是一個機電液一體化設(shè)備 ， 它主要由主閥 （ 針閥 ） 、 溢流閥和控制閥組成 。 它基于閥控式液壓信號發(fā)生器工作原理設(shè)計 ， 利用泥漿流體在脈沖發(fā)生器內(nèi)產(chǎn)生的壓差 ， 通過電磁線圈控制小閥工作 ， 推動脈沖發(fā)生器的阻流閥工作 ， 改變了泥漿流道的大小 ， 從而產(chǎn)生泥漿壓力的波動 。 這種受控的泥漿壓力的波動就包含了井下儀器上傳的信息 ， 從而 完成井下測量數(shù)據(jù)的電信號到泥漿脈沖信號的變化 。 驅(qū)動短節(jié) 驅(qū)動短節(jié)完成測量數(shù)據(jù)的編碼和對脈沖發(fā)生器的控制 。 驅(qū)動短節(jié)內(nèi)安裝了三個電路模塊 ， 他們分別是主控模塊 、 驅(qū)動模塊和儲能模塊 。 功能： （ 1） 接收所有下井儀器的數(shù)據(jù)信號 ， 并進行數(shù)據(jù)處理 、 編碼 、 存 儲 、 發(fā)送格式制定等 。 （ 2） 驅(qū)動脈沖發(fā)生器可靠工作 ， 提供脈沖發(fā)生器足夠的能量 。 （ 3） 壓力開關(guān)監(jiān)測 ， 通過監(jiān)測壓力來控制數(shù)據(jù)的采集和發(fā)送 。 （ 4） 根據(jù)壓力開關(guān)的關(guān) /開時間順序來調(diào)整傳輸數(shù)據(jù)序列 。 主控模塊是井下系統(tǒng)的控制中心，以它為核心，包括定向短節(jié)、電池筒短節(jié)為子單元共同構(gòu)成了井下主從分布式微局域網(wǎng)控制系統(tǒng)。 主控模塊通過微局域網(wǎng)的單總線通訊通道與定向短節(jié)和電池短節(jié)建立通訊，向各單元廣播信息，各子單元根據(jù)總線上的信息執(zhí)行和響應(yīng)主控模塊的命令。 主控模塊獲取井眼姿態(tài)信息和電池工作信息后對其進行編碼，目前常用的是 PPM（ Pulse Position Modulation） 編碼格式，即脈沖位置調(diào)制編碼。其組成多為頭碼 +脈沖數(shù)，其編碼方式簡單，易于識別，有利于泥漿信號微弱時的人工解碼，缺點是有時碼速稍慢。 PPM編碼 12位字舉例 : 下圖說明如何用３個脈沖構(gòu)成一個 12位字 。 12位字每 4位由一個脈沖表示 ， 不同位置的脈沖代表一個 16進制數(shù) ， 數(shù)據(jù)按他們的有效位傳送 。 第一個脈沖位于第三個脈寬槽代表十六進制的 2,第二個脈沖位于第五個脈寬槽代表十六進制的 4, 第三個脈沖位于第 1個脈寬槽代表十六進制的 0。 所以三個脈沖表示的十六進制是240， 也就是十進制的 576。 定向短節(jié) 定向短節(jié)完成井眼姿態(tài)的測量 。 定向短節(jié)內(nèi)安裝了三個電路模塊和一個探管 ， 它們分別是微處理器模塊 、 電源模塊和模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊以及定向探管 。 功能： 完成定向測量 (測量參數(shù)及指標(biāo)參看 MWD技術(shù)指標(biāo) )。 A/D轉(zhuǎn)換模塊將探管傳感器信號由模擬量轉(zhuǎn)換為數(shù)字量 ， 串行輸出到微控制器模塊 。 微控制器模塊對采集到的數(shù)據(jù)進行處理 、 運算得到井斜 、 方位 、 工具面 、 溫度等參數(shù) ， 在驅(qū)動器主控制器模塊的控制下 ， 按約定協(xié)議經(jīng)進入通訊總線 。 電源模塊提供各電路需要電源 。 4） 定向探管 定向探管由三個兩兩正交安裝的石英加速度計 (Ax、 Ay、 Az)和磁通門 (Mx、My、 Mz)以及兩個溫度傳感器構(gòu)成，它基于慣導(dǎo)原理完成儀器姿態(tài)的測量。 電池短節(jié) 由一個電池模塊和兩組高溫鋰電池組成，每組電池 25V。 功能： 在電池模塊的控制下當(dāng)主電池快耗盡時 ， 將井下儀器供電切換到從電池組工作 。 井下儀器工作模式及序列 MWD開泵測量與停泵測量 開泵測量 — 開泵 50秒后， MWD測量數(shù)據(jù)，在本次開泵第 60秒脈沖發(fā)生器開始傳輸本次測量的數(shù)據(jù) 停泵測量 — 停泵 50秒后， MWD測量數(shù)據(jù)并保存，在下次 開泵第 60秒脈沖發(fā)生器開始傳輸保存的數(shù)據(jù) 靜態(tài)序列與動態(tài)序列 靜態(tài)序列 — 每次開泵后傳輸?shù)牡谝粠蛄? 動態(tài)序列 — 靜態(tài)序列后一直到停泵發(fā)送的序列 技術(shù)指標(biāo) 體設(shè)計技術(shù)指標(biāo) 測量范圍 方位： ０～３６０176。 傾角： ０～１８０176。 工具面角： ０～３６０176。 測量精度 方位： 177。２．０176。 (傾角 = 3176。時 ) 177。１．０176。 (傾角 ≥6 176。時 ) 傾角： 177。０．１５176。 工具面角： 177。２．５176。 (傾角 = 3176。時 ) 177。１．５176。 (傾角 ≥6 176。時 ) 井眼尺寸： 81/2” ∽ 121/4” 最高傳輸速率： 5bit/s 脈
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