[发明专利]一种双电源的随钻测量MWD管理系统

说明书

本发明提出了一种双电源MWD管理系统，系统包括：中央控制单元，电池电源控制模块，总线电子开关，电子开关控制电路以及总线一级电源转换单元，总线二级电源转换单元，进而解决了在所在钻铤时，大电流产生的磁场会对MWD的磁通门传感器的测量精度产生影响，同时也防止在钻具组合挂接马达钻进的时候，开泵时钻具在马达的带动下做高速转动，旋转和振动干扰叠加，测斜数据精度受到影响。

技术领域

本发明涉及一种随钻测量工具，具体涉及一种旋转导向用双电源管理随钻测量MWD防电磁干扰的方法和系统。

背景技术

目前在石油钻井随钻测控领域，井下工具短节间采用单总线通讯方式的应用越来越多，这种方式采用单根总线即传输信号又传输电能，工具结构简单、拆装方便，钻具组合灵活。这种方式以导电的钻铤作为电源负极，以贯穿钻铤的导线作为电源正极和信号的载体，在钻铤短节间以带密封的导电环相连接。

目前在旋转导向系统中也大多采用单总线的通讯方式，但是由于旋转导向液压单元功耗大，总线电流也大，当大电流自发电机向下流过MWD所在钻铤时，大电流产生的磁场会对MWD的磁通门传感器的测量精度有一定影响。为了消除这种影响，像贝克休斯等一些公司在MWD中的总线上安装有电子开关，MWD进行测斜的时候，断开电子开关，停止向旋转导向、电阻率等工具供电。但是在钻具组合挂接马达钻进的时候，开泵时钻具在马达的带动下做高速转动，旋转和振动干扰叠加，测斜数据精度同样受影响。

发明内容

本发明针对现有技术中对于测量中存在的精度受到电磁干扰影响的问题，提出了一种双电源的随钻测量MWD管理系统。

所述双电源的随钻测量MWD管理系统，其特征在于：所述系统包括：中央控制单元，电池电源控制模块，总线电子开关，电子开关控制电路以及总线一级电源转换单元，总线二级转换单元；

电池电源控制模块通过一个单向导通器件分别与探管传感器，总线一级电电源转换单元和总线二级转换单元连接；所述电池电源控制模块可外接电池；总线一级电源转换单元与外接发电机电源连接；

所述总线电子开关由电子开关控制电路控制开闭以控制总线的输入和输出；总线电子开关，探管传感器，电池电源控制模块及总线二级转换单元分别与中央控制单元连接；

当旋转导向井下钻具不配接马达时，电池电源控制模块不连接电池，井下工具由井下发电机供电；

开泵后，发电机发出的交流电转换为直流电后通过单总线向井下工具传输，同时总线一级电源转换单元将发电机电源进行转换后供给总线二级电源转换单元，同时给探管传感器供电；

当旋转导向井下钻具配接马达时，电池电源控制模块连接电池；电池供电由上一次发电机供电激活，开泵后发电机供电时，由中央控制单元控制电池电源控制模块为中央控制单元和探管传感器供电，但是此时由于总线一级电源转换单元输出的电压高于电池输出的电压，所以电池并不实际上给中央控制单元和探管传感器提供电源；停泵后，总线一级电源转换单元的电压低于电池电压，则由电池为中央控制单元和探管传感器供电。

进一步包括，

当旋转导向井下钻具不配接马达，在给探管传感器供电后，进一步包括：

各个短节完成总线应答后，总线主控单元向中央控制单元发出指令，中央控制单元控制总线电子开关控制电路以断开电子开关，此时进行井眼轨迹测量；测斜完成后，总线主控单元向中央控制单元发出指令，中央控制单元控制总线电子开关控制电路闭合电子开关，井下工具进行下一步测量或上传工作。

进一步包括，当旋转导向井下钻具配接马达时，电池为中央控制单元和探管传感器供电后，进一步包括：中央控制单元开始启动计时，探管传感器每隔预定时间测量一次井眼轨迹参数，存储至中央控制单元的存储器中并置位标志位。中央控制单元在预定计时到达后，结束存储，控制电池电源控制模块关断电池供电。

进一步包括：