本發(fā)明涉及測(cè)井領(lǐng)域，尤其涉及一種多功能測(cè)井裝置。

背景技術(shù)：

測(cè)井，也叫地球物理測(cè)井，是利用巖層的電化學(xué)特性、導(dǎo)電特性、聲學(xué)特性、放射性等地球物理特性，測(cè)量地球物理參數(shù)的方法，測(cè)井裝置則是對(duì)這些地球物理特性進(jìn)行探測(cè)和測(cè)量的裝置。

現(xiàn)有的測(cè)井系統(tǒng)往往只能測(cè)量固定的某一項(xiàng)或幾項(xiàng)地球物理參數(shù)，當(dāng)需要對(duì)井內(nèi)的多種地球物理參數(shù)進(jìn)行測(cè)量時(shí)，需要重新往井內(nèi)下放探管，實(shí)際使用過(guò)程中有很多不便，以psj-2數(shù)字測(cè)井系統(tǒng)為例，當(dāng)使用psj-2數(shù)字測(cè)井系統(tǒng)測(cè)井時(shí)，電腦采集系統(tǒng)和面板要與探管相對(duì)應(yīng)，一旦它們之間對(duì)應(yīng)有誤，可能導(dǎo)致測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)的格式錯(cuò)誤甚至數(shù)據(jù)作廢，而且當(dāng)需要測(cè)量多種井內(nèi)地球物理參數(shù)時(shí)，每次測(cè)井任務(wù)要下井幾次才能完成測(cè)量，十分不便。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種多功能測(cè)井裝置。

本發(fā)明解決上述技術(shù)問(wèn)題的技術(shù)方案如下：

一種多功能測(cè)井裝置，包括：用于采集井內(nèi)的環(huán)境數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)采集探管，所述數(shù)據(jù)采集探管包括多個(gè)依次連接的采集短節(jié)，每個(gè)所述采集短節(jié)用于采集不同的所述環(huán)境數(shù)據(jù)。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明提供的一種多功能測(cè)井裝置，通過(guò)多個(gè)采集短節(jié)組成的數(shù)據(jù)采集探管對(duì)井內(nèi)的環(huán)境數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，可以實(shí)現(xiàn)同時(shí)對(duì)多種井內(nèi)環(huán)境數(shù)據(jù)的同時(shí)采集，不必為了測(cè)量多種數(shù)據(jù)而將探管多次放入井內(nèi)，節(jié)省了人力物力，提高了測(cè)井的效率。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本發(fā)明還可以做如下改進(jìn)。

進(jìn)一步地，所述數(shù)據(jù)采集探管由任意數(shù)量、任意種類(lèi)的所述采集短節(jié)按任意順序依次拼接而成。

進(jìn)一步地，所述多功能測(cè)井裝置還包括：電源通訊探管和終端探管，所述電源通訊探管、所述數(shù)據(jù)采集探管和所述終端探管依次連接。

進(jìn)一步地，所述終端探管用于檢測(cè)所述數(shù)據(jù)采集探管中所述采集短節(jié)的數(shù)量和類(lèi)型。

進(jìn)一步地，所述電源通訊探管用于為所述數(shù)據(jù)采集探管和所述終端探管供電，并獲取所述數(shù)據(jù)采集探管采集得到的所述環(huán)境參數(shù)，并根據(jù)所述采集短節(jié)的數(shù)量和類(lèi)型調(diào)整輸出的電壓和電流。

進(jìn)一步地，所述采集短節(jié)分為5類(lèi)，分別為核測(cè)井類(lèi)短節(jié)、聲測(cè)井類(lèi)短節(jié)、電測(cè)井類(lèi)短節(jié)、磁測(cè)井類(lèi)短節(jié)和井參數(shù)類(lèi)短節(jié)，其中：

所述核測(cè)井類(lèi)短節(jié)包括：自然伽馬短節(jié)、閃爍伽馬短節(jié)、自然伽馬能譜短節(jié)、密度短節(jié)、散射伽馬短節(jié)和中子短節(jié)；

所述聲測(cè)井類(lèi)短節(jié)包括：普通聲波短節(jié)、全波列聲波短節(jié)和固井聲波短節(jié)；

所述電測(cè)井類(lèi)短節(jié)包括：自然電位短節(jié)、0.1m和0.5m電位電阻率短節(jié)、0.5m梯度電阻率短節(jié)、三側(cè)向電阻率短節(jié)和激發(fā)極化短節(jié)；

所述磁測(cè)井類(lèi)短節(jié)包括：磁化率短節(jié)、磁三分量短節(jié)和磁定位短節(jié)；

所述井參數(shù)類(lèi)短節(jié)包括：井斜短節(jié)、雙井徑短節(jié)、單腿井徑短節(jié)、井溫短節(jié)、微差井溫短節(jié)、井液電阻率短節(jié)和電磁流量短節(jié)。

本發(fā)明解決上述技術(shù)問(wèn)題的另一技術(shù)方案如下：

一種多功能測(cè)井系統(tǒng)，包括本發(fā)明提供的一種多功能測(cè)井裝置。

進(jìn)一步地，所述多功能測(cè)井系統(tǒng)還包括：終端，所述終端用于顯示采集到的所述環(huán)境數(shù)據(jù)。

進(jìn)一步地，所述多功能測(cè)井系統(tǒng)還包括：控制器，所述控制器用于控制所述數(shù)據(jù)采集探管采集所述環(huán)境數(shù)據(jù)。

本發(fā)明附加的方面的優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過(guò)本發(fā)明實(shí)踐了解到。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種多功能測(cè)井裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明另一實(shí)施例提供的一種多功能測(cè)井裝置的結(jié)構(gòu)圖；

圖3為本發(fā)明另一實(shí)施例提供的一種多功能測(cè)井裝置的電源通訊探管的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明另一實(shí)施例提供的一種多功能測(cè)井裝置的終端探管的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本發(fā)明另一實(shí)施例提供的一種多功能測(cè)井裝置的井溫短節(jié)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為本發(fā)明另一實(shí)施例提供的一種多功能測(cè)井裝置的井斜短節(jié)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7為本發(fā)明另一實(shí)施例提供的一種多功能測(cè)井裝置的自然伽馬短節(jié)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8為本發(fā)明另一實(shí)施例提供的一種多功能測(cè)井系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的原理和特征進(jìn)行描述，所舉實(shí)例只用于解釋本發(fā)明，并非用于限定本發(fā)明的范圍。

如圖1所示，為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種多功能測(cè)井裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，在該裝置中，包括：

用于采集井內(nèi)的環(huán)境數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)采集探管100，數(shù)據(jù)采集探管100為管狀結(jié)構(gòu)，由多個(gè)采集短節(jié)110組合而成，也可以由一個(gè)采集短節(jié)110單獨(dú)作為數(shù)據(jù)采集探管100，例如，可以由井溫短節(jié)組成一個(gè)數(shù)據(jù)采集探管100，也可以由井溫短節(jié)和井斜短節(jié)依次連接組成一個(gè)數(shù)據(jù)采集探管100，或，由井斜短節(jié)和井溫短節(jié)依次連接組成一個(gè)數(shù)據(jù)采集探管100，也可以由多個(gè)短節(jié)共同依次連接組成一個(gè)數(shù)據(jù)采集探管100，對(duì)于組成數(shù)據(jù)采集探管100的采集短節(jié)110的種類(lèi)沒(méi)有要求。

也就是說(shuō)這里的采集短節(jié)110是可以更換的短節(jié)，不同于傳統(tǒng)的測(cè)井系統(tǒng)中將短節(jié)固定在探管中，每個(gè)采集短節(jié)110用于采集不同的環(huán)境數(shù)據(jù)，例如，測(cè)量自然伽馬的自然伽馬短節(jié)、采集井內(nèi)溫度的井溫短節(jié)、采集探管在井內(nèi)的傾斜角和傾斜方向的井斜短節(jié)等，這些短節(jié)中，每個(gè)短節(jié)可以只對(duì)應(yīng)測(cè)量或采集一種井內(nèi)的環(huán)境數(shù)據(jù)。

本實(shí)施例提供的一種多功能測(cè)井裝置，通過(guò)多個(gè)采集短節(jié)110組成的數(shù)據(jù)采集探管100對(duì)井內(nèi)的環(huán)境數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，可以實(shí)現(xiàn)同時(shí)對(duì)多種井內(nèi)環(huán)境數(shù)據(jù)的同時(shí)采集，不必為了測(cè)量多種數(shù)據(jù)而將探管多次放入井內(nèi)，節(jié)省了人力物力，提高了測(cè)井的效率。

在另一實(shí)施例中，如圖2所示，為本發(fā)明另一實(shí)施例提供的一種多功能測(cè)井裝置的結(jié)構(gòu)圖，在該測(cè)井裝置中，包括：依次連接的電源通訊探管200、數(shù)據(jù)采集探管100和終端探管300，其中，數(shù)據(jù)采集探管100包括多個(gè)依次連接的采集短節(jié)110，每個(gè)采集短節(jié)110用于采集不同的環(huán)境數(shù)據(jù)。

這里的數(shù)據(jù)采集探管100是由任意數(shù)量、任意種類(lèi)的采集短節(jié)110按任意順序依次拼接而成的，例如，可以將自然伽馬短節(jié)和井溫短節(jié)拼接在一起，組成一個(gè)數(shù)據(jù)采集探管100，或?qū)⒕疁囟坦?jié)和自然伽馬短節(jié)拼接在一起，組成一個(gè)數(shù)據(jù)采集探管100，也可以將自然伽馬短節(jié)、井斜短節(jié)、磁化率短節(jié)和三側(cè)向電阻率短節(jié)拼接在一起，組成一個(gè)數(shù)據(jù)采集探管100等。

其中，采集短節(jié)110分為5類(lèi)，分別為核測(cè)井類(lèi)短節(jié)、聲測(cè)井類(lèi)短節(jié)、電測(cè)井類(lèi)短節(jié)、磁測(cè)井類(lèi)短節(jié)和井參數(shù)類(lèi)短節(jié)，其中：

核測(cè)井類(lèi)短節(jié)包括：自然伽馬短節(jié)、閃爍伽馬短節(jié)、自然伽馬能譜短節(jié)、密度短節(jié)、散射伽馬短節(jié)和中子短節(jié)；

聲測(cè)井類(lèi)短節(jié)包括：普通聲波短節(jié)、全波列聲波短節(jié)和固井聲波短節(jié)；

電測(cè)井類(lèi)短節(jié)包括：自然電位短節(jié)、0.1m和0.5m電位電阻率短節(jié)、0.5m梯度電阻率短節(jié)、三側(cè)向電阻率短節(jié)和激發(fā)極化短節(jié)；

磁測(cè)井類(lèi)短節(jié)包括：磁化率短節(jié)、磁三分量短節(jié)和磁定位短節(jié)；

井參數(shù)類(lèi)短節(jié)包括：井斜短節(jié)、雙井徑短節(jié)、單腿井徑短節(jié)、井溫短節(jié)、微差井溫短節(jié)、井液電阻率短節(jié)和電磁流量短節(jié)。

需要說(shuō)明的是，各個(gè)短節(jié)的名稱就是該短節(jié)測(cè)量的環(huán)境數(shù)據(jù)，各個(gè)短節(jié)互相連接后，在兩端分別接入電源通訊探管200和終端探管300，可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)檢測(cè)所連接的短節(jié)的類(lèi)型和數(shù)量。

這里的終端探管300用于檢測(cè)數(shù)據(jù)采集探管100中采集短節(jié)110的數(shù)量和類(lèi)型，并通過(guò)連接后形成的數(shù)據(jù)通道，發(fā)送給電源通訊探管200，電源通訊探管200用于為數(shù)據(jù)采集探管100和終端探管300供電，并獲取數(shù)據(jù)采集探管100采集得到的環(huán)境參數(shù)，發(fā)送給地面上的計(jì)算機(jī)或處理器，并根據(jù)終端探管300檢測(cè)到的采集短節(jié)110的數(shù)量和類(lèi)型，調(diào)整輸出的電壓和電流。

例如，電源通訊探管200可以應(yīng)用典型的單片機(jī)rs232多機(jī)通訊方式，電源通訊探管200為主機(jī)，各個(gè)采集短節(jié)110和終端探管300為從機(jī)，利用主巡問(wèn)從的問(wèn)答方式通訊，通訊速率115200bps，例如，可以通過(guò)以下方式通訊：主機(jī)發(fā)送從機(jī)的地址，從機(jī)回答了即握手成功，然后主機(jī)向從機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)，從機(jī)接收數(shù)據(jù)。

在本實(shí)施例提供的一種多功能測(cè)井裝置的終端探管300中，也可以不包含終端探管300，當(dāng)該測(cè)井裝置中沒(méi)有終端探管300時(shí)，可以將終端探管300的功能整合到采集短節(jié)110中，將連接在最末端的采集短節(jié)110最為終端探管300，實(shí)現(xiàn)終端探管300的功能。

如圖3所示，為本發(fā)明另一實(shí)施例提供的一種多功能測(cè)井裝置的電源通訊探管200的結(jié)構(gòu)示意圖，在電源通訊探管200的一端連接有電纜接入端，電纜接入端的一端與電纜連接，用于通過(guò)絞車(chē)與地面上的控制系統(tǒng)通信連接，電纜接入端的另一端與dc/dc電源201連接，dc/dc電源201與電壓電流測(cè)量單元202連接，并接入通信主線，通信主線是一條連接其他采集短節(jié)和終端探管的一條通信線路，其一端與dc/dc電源201連接，另一端連接有其他采集短節(jié)。

電源通訊探管200還包括單片機(jī)203，單片機(jī)203分別與電壓電流測(cè)量單元202、短節(jié)位置檢測(cè)單元204、遇阻檢測(cè)單元205和內(nèi)溫測(cè)量單元206連接，并接入通信主線，單片機(jī)203用于接收上述單元發(fā)出的信息并處理。

其中，dc/dc電源201采用15w的dc/dc模塊，電壓電流測(cè)量單元202用于根據(jù)短節(jié)的數(shù)量和類(lèi)型調(diào)整輸出的電壓和電流，短節(jié)位置檢測(cè)單元204用于檢測(cè)短節(jié)的位置，內(nèi)溫測(cè)量單元206用于檢測(cè)電源通訊探管200的溫度，遇阻檢測(cè)單元205用于檢測(cè)測(cè)井裝置是否遇阻停止運(yùn)動(dòng)。

如圖4所示，為本發(fā)明另一實(shí)施例提供的一種多功能測(cè)井裝置的終端探管300的結(jié)構(gòu)示意圖，終端探管300安裝在整個(gè)測(cè)井裝置的最末端，當(dāng)測(cè)井裝置安裝完成后，自動(dòng)檢測(cè)采集短節(jié)的數(shù)量和類(lèi)型，當(dāng)部分采集短節(jié)因走線限制，不能安裝終端短節(jié)時(shí)，該采集短節(jié)可以兼顧有終端探管300的功能。

終端探管300包括：?jiǎn)纹瑱C(jī)301和與其連接的位置檢測(cè)單元302，其中，單片機(jī)301與通信主線連接，用于接收并處理位置檢測(cè)單元302發(fā)送的信息，位置檢測(cè)單元302用于對(duì)采集短節(jié)的數(shù)量和類(lèi)型進(jìn)行檢測(cè)。

如圖5所示，為本發(fā)明另一實(shí)施例提供的一種多功能測(cè)井裝置的井溫短節(jié)111的結(jié)構(gòu)示意圖，下面以井溫短節(jié)111為例，對(duì)數(shù)據(jù)采集探管中的采集短節(jié)進(jìn)行說(shuō)明。

井溫短節(jié)111是測(cè)量井下溫度的短節(jié)，包括：與通信主線連接的單片機(jī)1111，以及分別與單片機(jī)1111連接的井溫檢測(cè)單元1112、內(nèi)溫檢測(cè)單元1113和位置檢測(cè)單元1114，其中，井溫檢測(cè)單元1112和內(nèi)溫檢測(cè)單元1113采用pt100溫度傳感器，當(dāng)pt100溫度傳感器在0攝氏度的時(shí)候它的阻值為100歐姆，它的阻值會(huì)隨著溫度上升而成近似勻速的增長(zhǎng)，由此可以測(cè)量溫度。

內(nèi)溫檢測(cè)單元1113用于測(cè)量井溫短節(jié)內(nèi)部的溫度，以了解儀器的工作環(huán)境。

其中，井溫檢測(cè)單元1112可以檢測(cè)的溫度范圍為-20℃～100℃，內(nèi)溫檢測(cè)單元1113可以檢測(cè)的溫度范圍為-20℃～125℃。

如圖6所示，為本發(fā)明另一實(shí)施例提供的一種多功能測(cè)井裝置的井斜短節(jié)112的結(jié)構(gòu)示意圖，下面以井斜短節(jié)112為例，對(duì)數(shù)據(jù)采集探管中的采集短節(jié)進(jìn)行說(shuō)明。

井斜短節(jié)112用于測(cè)量探測(cè)裝置在井內(nèi)的傾斜角和傾斜方向，一般情況下，探測(cè)裝置與井軸平行，儀器的姿態(tài)就反應(yīng)了井的姿態(tài)，即井斜角和井斜方位角。

井斜短節(jié)112包括：與通信主線連接的單片機(jī)1121，以及與單片機(jī)1121連接的信號(hào)放大單元1122，以及分別與信號(hào)放大單元1122連接的加速度檢測(cè)單元1123和磁阻檢測(cè)單元1124。

其中，加速度檢測(cè)單元1123采用三軸加速度傳感器，磁阻檢測(cè)單元1124采用三軸磁阻傳感器。

如圖7所示，為本發(fā)明另一實(shí)施例提供的一種多功能測(cè)井裝置的自然伽馬短節(jié)113的結(jié)構(gòu)示意圖，下面以自然伽馬短節(jié)113為例，對(duì)數(shù)據(jù)采集探管中的采集短節(jié)進(jìn)行說(shuō)明。

自然伽馬短節(jié)113用于測(cè)量自然伽馬，累加為每秒的脈沖數(shù)輸出，包括：依次連接的單片機(jī)1131、自然伽馬數(shù)量測(cè)量單元1132、高壓發(fā)生器1133和高壓控制器1134，高壓控制器1134還與單片機(jī)1131連接，單片機(jī)1131還與通信主線連接。

如圖8所示，為本發(fā)明另一實(shí)施例提供的一種多功能測(cè)井系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖，該測(cè)井系統(tǒng)包括：由電纜連接的測(cè)井裝置10和控制系統(tǒng)20兩部分，其中，測(cè)井裝置10位于地下的井內(nèi)，控制系統(tǒng)20位于地面上。

測(cè)井裝置10包括：依次連接的電源通訊探管200、數(shù)據(jù)采集探管100和終端探管300，電源通訊探管200通過(guò)電纜與控制系統(tǒng)連接。

控制系統(tǒng)20包括：絞車(chē)400、絞車(chē)控制器500、控制面板600、電腦700和打印機(jī)800，絞車(chē)400通過(guò)電纜與電源通訊探管200連接，絞車(chē)控制器500與絞車(chē)400連接，絞車(chē)控制器500用于控制絞車(chē)400的運(yùn)行和停止，控制面板600分別與電腦700、絞車(chē)控制器500和絞車(chē)400連接，控制面板600通過(guò)滑環(huán)線與絞車(chē)400連接，控制面板600用于控制數(shù)據(jù)采集探管100采集井內(nèi)的環(huán)境數(shù)據(jù)，電腦700還與打印機(jī)800連接，電腦700用于顯示采集到的井內(nèi)的環(huán)境數(shù)據(jù)。

所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員可以清楚地了解到，為了描述的方便和簡(jiǎn)潔，上述描述的裝置和單元的具體工作過(guò)程，可以參考前述方法實(shí)施例中的對(duì)應(yīng)過(guò)程，在此不再贅述。

在本申請(qǐng)所提供的幾個(gè)實(shí)施例中，應(yīng)該理解到，所揭露的系統(tǒng)和方法，可以通過(guò)其它的方式實(shí)現(xiàn)。例如，以上所描述的系統(tǒng)實(shí)施例僅僅是示意性的，例如，模塊的劃分，僅僅為一種邏輯功能劃分，實(shí)際實(shí)現(xiàn)時(shí)可以有另外的劃分方式，例如多個(gè)模塊或組件可以結(jié)合或者可以集成到另一個(gè)系統(tǒng)，或一些特征可以忽略，或不執(zhí)行。另外，所顯示或討論的相互之間的耦合或直接耦合或通信連接可以是通過(guò)一些接口、裝置或單元的間接耦合或通信連接，也可以是電的，機(jī)械的或其它的形式連接。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。