[发明专利]一种连续管钻井工具用供电与通信系统

说明书

本发明涉及一种连续管钻井井下配套工具，特别涉及一种连续管钻井工具用供电与通信系统。该装置包括上位机、地面控制模块、井下工具总供电与通信模块和井下工具通信与控制模块；地面控制模块包括网络适配器、控制电路、整流器Ⅰ、整流器Ⅱ和调制解调器Ⅰ，网络适配器通过网线能够与上位机进行数据通信，控制电路能够接收调制解调器Ⅰ传输的信号并进行处理传送给网络适配器。本发明实现了能够应用于电控式与电液控式的连续管钻井技术，可以满足地面井下双向通信，信号稳定，可靠性高，能为井下提供电力，为电液控工具提供动力，井下工具通信采用总线型结构，方便扩展，有效解决了机械式连续管钻井工具控制精度低、响应速度慢的问题。

技术领域：

本发明涉及一种连续管钻井井下配套工具，特别涉及一种连续管钻井工具用供电与通信系统。

背景技术：

连续管钻井是近年来发展起来的钻井技术，利用连续管设备进行钻井施工，区别于常规钻井，连续管钻井需要配套专用的井下工具，国外的技术已经比较成熟，而国内仍在起步阶段。根据工作原理的不同，连续管钻井工具分为机械式、电液控式以及电控式。其中，机械式为早期的产品，存在控制精度差，响应速度慢等问题，电液控式与电控式为目前最先进的技术，控制精度高，并且响应速度快。电液控式与电控式的供电与通信系统是连续管钻井工具的重要组成部分。然而国内目前对连续管钻井工具供电与通信系统的研究还属空白，国外对国内也进行技术封锁，不提供技术与工具。

发明内容：

本发明要解决的技术问题是提供一种连续管钻井工具用供电与通信系统，该装置实现了能够应用于电控式与电液控式的连续管钻井技术，可以满足地面井下双向通信，信号稳定，可靠性高，能为井下提供电力，为电液控工具提供动力，井下工具通信采用总线型结构，方便扩展，有效解决了机械式连续管钻井工具控制精度低、响应速度慢的问题，打破了国外对国内在连续管钻井技术电液控与电控式工具方面的封锁，为国内发展连续管钻井技术有极大的促进作用。克服了现有电控式与电液控式的连续管钻井工具供电与通信系统的研究还属空白的不足。

本发明所采取的技术方案是：一种连续管钻井工具用供电与通信系统，包括上位机、地面控制模块、井下工具总供电与通信模块和井下工具通信与控制模块；地面控制模块包括网络适配器、控制电路、整流器Ⅰ、整流器Ⅱ和调制解调器Ⅰ，网络适配器通过网线能够与上位机进行数据通信，控制电路能够接收调制解调器Ⅰ传输的信号并进行处理传送给网络适配器，控制电路能够接收网络适配器传输的指令并进行处理传送给调制解调器Ⅰ，整流器Ⅰ将220V交流电转换为低压直流电并能够为地面控制模块的电子元件供电，整流器Ⅱ将220V交流电转换为高压直流电并能够为井下工具提供电力；

井下工具总供电与通信模块安装在井下工具中，井下工具总供电与通信模块包括调制解调器Ⅱ、直流转换器Ⅰ和总通信模块，调制解调器Ⅱ与调制解调器Ⅰ通过电缆相连，调制解调器Ⅱ与总通信模块相连，总通信模块能够接收各井下工具通信与控制模块中的通信模块传输的信号并能够向各通信模块发送指令，直流转换器Ⅰ将电缆传输的高压直流电转换为低压直流电并能够为井下执行元件、井下工具总供电与通信模块和各井下工具通信与控制模块供电；

各井下工具通信与控制模块分别封装在各井下工具内，井下工具通信与控制模块包括直流转换器Ⅱ、通信模块、控制模块和驱动板，直流转换器Ⅱ将直流转换器Ⅰ传输过来的低压直流电再次转换并能够为井下工具通信与控制模块的电子元件供电，通信模块能够接收控制模块传输的数据并能够向控制模块发送指令，控制模块能够接收传感器采集的数据，控制模块能够向驱动板发出指令，驱动板接收指令后能够驱动执行元件工作。

地面控制模块集成在连续管钻机的控制室内。

地面控制模块设置在能够移动的控制箱内。