多參數(shù)組合測井探管的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及地球物理井下測量儀器，尤其涉及一種多參數(shù)組合測井探管。
【背景技術(shù)】
[0002]地球物理測井涉及多種不同的物理參數(shù)，針對不同的測井目的，需要獲取不同的參數(shù)，這就需要不同的測井探管，常用的測井探管有自然伽瑪探管、井斜探管、電法探管等，有測量單一參數(shù)的探管，也有測量多種參數(shù)的組合探管。相對于單一參數(shù)的測井探管，組合參數(shù)探管一次測井可以獲取多種參數(shù)，減少了測井時(shí)間，減輕了測井工作強(qiáng)度，提高了測井的工作效率，對于需要測量多種地球物理參數(shù)的測井工作而言，具有明顯的優(yōu)勢。
[0003]對于組合探管，多種參數(shù)的測量必然需要多種傳感器和測量電路等測量元素，這將增大占用體積，而為了方便艱苦的野外測井工作以及滿足鈾礦地質(zhì)勘查測井等相對小的鉆井口徑的測井工作需要，組合探管必須盡可能的輕便、小巧；同時(shí)，集多種參數(shù)的測量于一根探管中，必然會(huì)存在不同參數(shù)之間的相互干擾問題，不同的參數(shù)，對測量環(huán)境的要求各不相同。
[0004]現(xiàn)有的組合參數(shù)測井探管測量的參數(shù)數(shù)量一般是兩三個(gè)，由于受到體積的限制以及各參數(shù)之間測量干擾的影響，使得很難采用一根探管測量更多的參數(shù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明解決的技術(shù)問題是現(xiàn)有的測井探管受到體積要求的限制很難采用一根探管測量更多的參數(shù)的問題，進(jìn)而提供一種能夠進(jìn)行多參數(shù)測量的測井探管。
[0006]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:
[0007]一種多參數(shù)組合測井探管，包括微控制器和至少兩個(gè)參數(shù)測量道，每個(gè)所述參數(shù)測量道均和所述微控制器連接，所述微控制器通過傳輸電路與地面控制臺(tái)通信；
[0008]其中，所述微控制器內(nèi)設(shè)置有:
[0009]A/D轉(zhuǎn)換功能模塊，用于將來自所述參數(shù)測量道的模擬信號(hào)進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換；
[0010]計(jì)數(shù)/定時(shí)功能模塊，用于對來自所述參數(shù)測量道的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)處理；
[0011]數(shù)據(jù)處理功能模塊，用于將所述A/D轉(zhuǎn)換功能模塊得到的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)處理，并將處理后的信號(hào)以及經(jīng)所述計(jì)數(shù)/定時(shí)模塊處理后的信號(hào)處理成統(tǒng)一格式；
[0012]每個(gè)所述參數(shù)測量道采集的被測信號(hào)，先經(jīng)所述A/D轉(zhuǎn)換功能模塊或者所述計(jì)數(shù)/定時(shí)功能模塊處理，再經(jīng)所述數(shù)據(jù)處理功能模塊處理，然后發(fā)送至所述地面控制臺(tái)。
[0013]優(yōu)選地，所述參數(shù)測量道包括自然伽瑪測量道，所述自然伽瑪測量道包括探測器，所述探測器依次經(jīng)前置放大器、整形電路、放大器、鉗位電路、甄別電路和脈沖整形電路與所述微控制器連接。
[0014]優(yōu)選地，所述參數(shù)測量道包括用于頂角和方位角測量的井斜測量道，所述井斜測量道包括傳感器、放大濾波單元和微處理器，所述傳感器包括三分量重力加速度傳感器和三分量磁阻傳感器，所述三分量重力加速度傳感器拾取的Gx、Gy、Gz三個(gè)分量頂角參數(shù)信號(hào)經(jīng)所述放大濾波單元放大后進(jìn)入所述微處理器進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，轉(zhuǎn)換成頂角數(shù)字信號(hào)傳送到所述微控制器，所述三分量磁阻傳感器拾取Mx、My、Mz三個(gè)分量的方位角參數(shù)信號(hào)經(jīng)所述放大濾波單元放大后進(jìn)入所述微處理器進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，轉(zhuǎn)換成方位角數(shù)字信號(hào)傳送到所述微控制器。
[0015]優(yōu)選地，所述井斜測量道在結(jié)構(gòu)允許的范圍內(nèi)盡量遠(yuǎn)離所述多參數(shù)組合測井探管的其它電路部分。
[0016]優(yōu)選地，所述井斜測量道附近的所述多參數(shù)組合測井探管的內(nèi)部支架材料及外部套管材料均采用無磁性的材料。
[0017]優(yōu)選地，所述多參數(shù)組合測井探管包括地面測量電極N和井下測量電極M，所述參數(shù)測量道包括自然電位測量道，所述自然電位測量道拾取所述地面測量電極N和所述井下測量電極M之間的電壓信號(hào)并依次經(jīng)隔離放大器、低通濾波器和模擬輸出接口輸出至所述微控制器。
[0018]優(yōu)選地，所述多參數(shù)組合測井探管包括供電電極A、供電電極B和為所述供電電極A和所述供電電極B供電的AB供電電源，所述參數(shù)測量道還包括視電阻率測量道，在所述供電電極A所述供電電極B供電狀態(tài)下，所述視電阻率測量道拾取所述地面測量電極N和所述井下測量電極M之間的視電阻率的信號(hào)依次經(jīng)隔離放大器、整流器、低通濾波器和模擬輸出接口輸出至所述微控制器，所述AB供電電源能夠根據(jù)所述微控制器的指令的啟閉從而實(shí)現(xiàn)自然電位和視電阻率的分時(shí)測量。
[0019]優(yōu)選地，所述參數(shù)測量道包括單點(diǎn)電阻測量道，所述單點(diǎn)電阻測量道從所述供電電極A和所述供電電極B之間拾取電壓信號(hào)依次經(jīng)隔離放大器、整流器、低通濾波器和模擬輸出接口輸出至所述微控制器，所述AB供電電源能夠根據(jù)所述微控制器的指令的啟閉從而實(shí)現(xiàn)自然電位和單點(diǎn)電阻的分時(shí)測量。
[0020]優(yōu)選地，在所述微控制器與所述AB供電電源的控制端之間連接有光耦繼電器隔離電路，在所述AB供電電源電路輸出的同步信號(hào)與所述視電阻率測量道、所述單點(diǎn)電阻測量道的信號(hào)控制端之間也分別設(shè)置有光耦繼電器隔離電路。
[0021]優(yōu)選地，所述多參數(shù)組合測井探管的電源模塊通過集成的DC-DC電源轉(zhuǎn)換模塊將供電電壓轉(zhuǎn)換成所述多參數(shù)組合測井探管需要的電壓。
[0022]本發(fā)明的有益效果如下:
[0023]本發(fā)明的多參數(shù)組合測井探管充分開發(fā)單片機(jī)資源，運(yùn)用微控制器(MCU)，使得可以用軟件功能代替部分硬件電路的功能，通過微控制器中的A/D轉(zhuǎn)換功能模塊和計(jì)數(shù)/定時(shí)功能模塊功能，代替了多種參數(shù)測量中大量的A/D轉(zhuǎn)換和計(jì)數(shù)電路，這大大簡化了復(fù)雜的系統(tǒng)電路，節(jié)約了電路板的占用空間，從而可以在一根探管中設(shè)置更多的參數(shù)測量道，實(shí)現(xiàn)一根探管測量更多的參數(shù)。
【附圖說明】
[0024]圖1為本發(fā)明的多參數(shù)組合測井探管的電路原理框圖；
[0025]圖2為本發(fā)明中的微控制器MCU原理圖；
[0026]圖3為本發(fā)明中的自然伽瑪測量道的電路原理圖；
[0027]圖4為本發(fā)明中的視電阻率、單點(diǎn)電阻、自然電位三個(gè)測量道的電路原理圖；
[0028]圖5為本發(fā)明中的A、B電極供電電路原理圖；
[0029]圖6為本發(fā)明中的井斜測量道的電路原理圖；
[0030]圖7為本發(fā)明中的多參數(shù)組合測井探管的探管結(jié)構(gòu)示意圖；
[0031]圖8為本發(fā)明中的探管的高、低壓供電電源電路原理圖；
[0032]圖9為本發(fā)明中的傳輸電路中微控制器原理圖；
[0033]圖10為本發(fā)明中的傳輸電路中的單芯電纜傳輸原理圖；
[0034]圖11為本發(fā)明中的探管各電路單元的連接示意圖；
[0035]圖中:
[0036]01伽瑪測量道的傳感器、02伽瑪測量道的傳感器、03供電電極A、04井斜測量道放置座、05三分量磁阻傳感器基座、07三分量重力加速度傳感器及井斜測量電路板基座、08井斜測量道部分的外套管、09測量電極M、10井斜測量模塊之外其余電路板放置支架。
【具體實(shí)施方式】
[0037]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本發(fā)明的技術(shù)方案和有益效果進(jìn)一步進(jìn)行說明。
[0038]如圖1所示，本發(fā)明的多參數(shù)組合測井探管，包括微控制器MCU和至少兩個(gè)參數(shù)測量道，具體到圖1給出的實(shí)施例，其包括6個(gè)參數(shù)測量道: