[实用新型]一种钻井用传递下行命令的系统

说明书

所属技术领域：

本实用新型涉及井下闭环旋转导向智能钻井系统中的从地面向井下的信息传输通道设备技术领域，具体涉及一种钻井用传递下行命令的系统。

背景技术：

近年来，石油井下装备逐渐体现出智能化、自动化的趋势，这种趋势还在蓬勃发展的过程中。比如智能钻井导向系统、井下智能注水控制系统等等，这些系统的共同特点是测控均在井下由微电脑控制的智能执行机构完成，与此同时地面也可以遥控。作为遥控的实现手段，地面到井下的数据传送方法也是相关人员的热点研究问题之一，其中就要涉及到传递下行命令的系统。目前工业应用最成熟的方法是用安装在钻头附近的压力传感器检测流量脉冲，达到解码地面指令的目的，其系统包括压力传感器和采集处理组件，该系统使用中存在的问题是：1、对使用条件要求高：必须要有循环泥浆的存在，不适应欠平衡钻井条件下使用。2、对安装要求较高：要同时设计能够敏感到钻头内泥浆压力的压力传感器的流道在机械上非常困难，为使测量信号更准确，对压力传感器的安装要求高。压力传感器受到空间尺寸、密封绝缘、安装位置以及与测量电路的连接等问题的限制较大，安装到位困难，当只能安装一个压力传感器只能测量钻杆内部的压力变化时，解码中压力信号上就叠加了随井深变化的泥浆静液柱压力的信号，该信号对解码非常不利，因此极易出现测量信号不够准确的现象。

发明内容：

本实用新型要提供一种钻井用传递下行命令的系统，以克服现有技术存在的对使用条件、对安装要求高的问题。

为克服现有技术存在的问题，本实用新型的技术解决方案是：一种钻井用传递下行命令的系统，包括传感器1和解码识别模块3，其特殊之处在于，还包括信号调理模块2，所述传感器1为加速度传感器，包括设置在Z轴、X轴方向上相互垂直的两个，两个传感器1的输出分别接信号调理模块2中的两个信号调理单元的输入，信号调理单元包括整流、放大和积分电路，信号调理模块2的输出接解码识别模块3。

上述传感器1是以芯片U2A为核心的加速度传感器，U2A的型号为ADXL203；所述信号调理模块2的两个信号调理单元以并行方式与芯片U2A连接，每个信号调理单元以型号为0PA4234的四个串联的放大芯片为核心，其中一个信号调理单元中的放大芯片U3A的输入接于传感器1的第6脚，放大芯片U3D的输出接于与解码识别模块3，另一个信号调理单元中的放大芯片U4A的输入接于传感器1的第7脚，放大芯片U4D的输出接于与解码识别模块3；上述解码识别模块3以芯片U1为核心，芯片U1的型号为C8051F060；解码识别模块3中芯片U1的第9脚与信号调理模块2中放大芯片U3A的输出相接，解码识别模块3中芯片U1的第18脚与信号调理模块2中放大芯片U4A的输出相接。

与现有技术相比，本实用新型的优点是：

1、对使用条件要求不高，使用范围广：不仅适用于泥浆井，也适用于欠平衡钻井条件下使用；

2、对安装要求低，测量信号准确，解码失误少：本实用新型用动态加速度传感器代替静态压力传感器，在有限安装空间内对机械结构的安装就降低了要求。本实用新型的工作原理是，当泥浆循环时，在与钻柱相连的井下工具上都会产生相应的振动，加速度传感器就可以接收到振动信息，对解码器来说，这时定义输入为逻辑“1”；而当泥浆循环停止时，加速度传感器敏感不到振动信息，对解码器来说，这时定义输入为逻辑“0”；对“1”和“0”进行编码就可以传递不同的信息。该方法测量信号准确，解码失误少。

3、性能更可靠：由于可以把加速度传感器和测量电路安装在一起，这样就可以有效解决电气连接和密封绝缘问题。

附图说明：

图1是本实用新型的原理框图；

图2是本实用新型的电路原理图。

具体实施方式：

下面将结合附图和实施例对本实用新型作详细描述。

参见图1，一种钻井用传递下行命令的系统，包括设置于钻铤内部的传感器1、信号调理模块2和解码识别模块3。所说的传感器1为加速度传感器，包括设置在Z轴、X轴方向上相互垂直的两个，两个传感器1的输出分别接信号调理模块2中的两个信号调理单元的输入，信号调理单元包括整流、放大和积分电路，信号调理模块2的输出接解码识别模块3。

本系统中解码识别模块3中芯片U1的输出接于导向控制器上。