[实用新型]用于石油测井的高速数据传输装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种石油测井技术，具体说，涉及一种用于石油测井的高速数据传输装置。

背景技术

一般测井系统包括地面设备和井下仪器，井下仪器与地面设备之间的数据通信通常采用电缆作为传输媒介，电缆的井下一端连接井下各种仪器，电缆另一端(即地面一端)连接地面的各种设备。在测井系统中，井下仪器主要用于测量地层的各种数据参数和信号，如地层的泥浆电阻率、井下电视成像信号等，随着现代测井的要求越来越高，需测的地层的各种内容将会越来越多；地面设备主要用于将接收到的地层的各种信号进行存储、分析、打印等工作，以获取该地层的特征。井下仪器需要将采集得到的数据通过测井电缆传输到地面设备，同时地面设备也会通过测井电缆发送一些命令或数据去控制井下仪器完成相应的工作，为此，在井下仪器与地面设备之间必须有一个传输装置以实现井下仪器与地面设备之间的数据通信，同时该传输装置的井下部分也需要提供一些接口用于与井下各仪器的连接。

国外公司在测井传输方面做了大量的研究，六十年代以前基本上采用调频、调幅等模拟调制方式传输少量的数据。例如，阿特拉斯公司在八十年代中期研制成代号为3502的PCM(Pulse Code Modulation，脉冲编码调制)调制器，传输速率仅为7.5kbps。之后，该公司的调制解调技术开始采用曼彻斯特编码方式，传输速率提高到93.35kbps(型号为WTC3510)。斯伦贝谢公司一直采用相移键控(Phase Shift Keying，简称PSK)调制方式传输数据。八十年代中期以前，研制出CCS和CTS两种型号的数字传输短节，其中CCS的传输速率为80kbps，CTS的传输速率为100kbps。CCS与CTS均采用BPSK(Binary Phase Shift Keying，二进制相移键控)调制技术。九十年代初研制出型号为MAX-500的成像测井系统，“MAX-500”中的“500”代表它的遥传系统数据上行传输速率可达500kb/s。斯伦贝谢公司的遥传系统称为DTS数字遥传系统，采用QAM(Quadrature Amplitude Modulation，正交幅度调制)技术，可达到500kbps的数据传输速率，基本上能够满足成像测仪器信息量传输的需要。在哈里伯顿公司推出的成像测井系统EXCELL-2000中，其遥传系统(型号为DITS)采用调制的二进制码传输，上传速率为217.6kbps。贝克-阿特拉斯公司推出的型号为ECLIPS-2000的成像测井系统中，其遥传系统(型号为WTC)采用曼彻斯特码传输，上传速率为230kbps。随着现代测井的要求越来越高，需测内容越来越多，现在的测井系统的传输码率无法达到要求。

另外，现有的井下仪器对外接口不完全一致，如哈里伯顿公司的测井系统的井下仪器主要采用以太网的同轴电缆的方式进行连接，贝克-阿特拉斯公司推出的成像测井系统主要采用1553总线的方式进行连接。不同的井下仪器接口造成在同一种传输电缆中无法进行互联，给实际的工作带来不便。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种用于石油测井的高速数据传输装置，能够在测井电缆上大幅度提高数据传输码率。

为了解决上述问题，本实用新型提供了一种用于石油测井的高速数据传输装置，包括:地面部分和井下部分，所述地面部分各个结构依次相连接，包括:地面终端、地面终端接口、地面编码正交频分多路复用COFDM调制解调器、地面线缆接口；所述井下部分各个结构依次相连接，包括:井下仪器、井下仪器接口、井下COFDM调制解调器、井下线缆接口；所述地面线缆接口和井下线缆接口通过测井电缆相连接。

优选的，所述地面COFDM调制解调器包括:地面COFDM调制器和地面COFDM解调器；所述井下COFDM调制解调器包括:井下COFDM调制器和井下COFDM解调器。

优选的，所述井下仪器接口包括:以太网接口电路模块、1553总线接口电路模块、CAN总线接口电路模块或者模拟信号电路转换模块；以及，可编程逻辑器件、数字信号处理器DSP、井下仪器接口端非易失性存储器Flash和静态随机存储器SRAM；所述以太网接口电路模块、1553总线接口电路模块、控制器局域网CAN总线接口电路模块或者模拟信号电路转换模块和所述可编程逻辑器件相连接，所述DSP分别与所述可编程逻辑器件、井下仪器接口端Flash和静态随机存储器SRAM和井下COFDM调制解调器相连接。