[发明专利]一种随钻井下单芯总线电路装置有效

专利信息
申请号: 201910911093.6 申请日: 2019-09-25
公开(公告)号: CN110671098B 公开(公告)日: 2021-07-20
发明(设计)人: 真齐辉;陈文轩;底青云 申请(专利权)人: 中国科学院地质与地球物理研究所
主分类号: E21B47/12 分类号: E21B47/12
代理公司: 深圳市科进知识产权代理事务所(普通合伙) 44316 代理人: 曹卫良
地址: 100029 *** 国省代码: 北京;11
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摘要:
搜索关键词: 一种 钻井 下单芯 总线 电路 装置
【说明书】:

发明属于油气勘探随钻系统井下通信技术领域,具体公开了一种随钻井下单芯总线电路装置,包括:中控单元、仪器终端单元、单芯总线;所述仪器终端单元,用于转发测量地层参数,并将所述地层参数转换为地层参数信息发送至中控单元;所述中控单元,用于转发所述地层参数信息,并发送中控命令至所述仪器终端单元;所述单芯总线,分别与所述中控单元和所述仪器终端单元电连接,实现所述中控单元和所述仪器终端单元之间的数据交换;所述单芯总线上设置一个终端电阻,所述终端电阻的阻值为所述单芯总线的特性阻抗。提高了线路的抗干扰能力和线路的传输质量。

技术领域

本发明涉及油气勘探随钻系统井下通信技术领域,具体涉及一种随钻井下单芯总线电路装置。

背景技术

在地质勘探、油田开发等领域,通常采用测井技术,测井技术是利用各种仪器测量地层的物理参数,进行地质等方面的研究。

为了获取最接近原始状态的地层参数,目前大多采用随钻测井,将随钻测井仪器放在钻头附近,其获得的地层参数是刚钻开的地层参数,它最接近地层的原始状态;将在钻井的过程中测量的地层岩石物理参数,用数据遥测系统将测量结果实时送到地面进行处理。

因为钻头钻进过程中环境恶劣,温度很高,压力极大,振动强烈,目前的随钻井下测量系统一般都存在自身功耗高、总线带载能力差、抗干扰能力较弱等问题。

发明内容

有鉴于此,本发明的目的在于提供一种随钻井下单芯总线电路装置,旨在解决现有技术中随钻井下测量系统存在自身功耗高、总线带载能力差、抗干扰能力较弱的问题。

为实现上述目的,本发明采用的技术方案是:

一种随钻井下单芯总线电路装置,包括:中控单元、仪器终端单元、单芯总线;

所述仪器终端单元,用于转发测量地层参数,并将所述地层参数转换为地层参数信息发送至所述中控单元;

所述中控单元,用于转发所述地层参数信息;并发送中控命令至所述仪器终端单元;

所述单芯总线,分别与所述中控单元和所述仪器终端单元电连接,实现所述中控单元和所述仪器终端单元之间的数据交换;所述单芯总线上设置一个终端电阻,所述终端电阻的阻值为所述单芯总线的特性阻抗。

优选地,所述单芯总线的特性阻抗满足以下公式:

其中,a为单芯总线的传输线内导线直径,b为单芯总线的传输线外导体直径,L0为单芯总线单位长度的电感,μ为磁导率,π为圆周率,l为导体长度,n为线圈匝数,C0为单芯总线单位长度的电容,Z0为特性阻抗,ε为介电常数。

优选地,还包括分别与所述单芯总线和所述仪器终端单元通讯连接的总线仪器端。

优选地,所述中控单元包括通讯模块、可编程逻辑器件、耦合变压器,所述通讯模块分别与所述可编程逻辑器件和所述耦合变压器电连接;

所述耦合变压器,用于将所述地层参数信息或所述中控单元发送的中控命令耦合到所述单芯总线上;

所述通讯模块,用于接收和/或发送所述地层参数信息或所述中控命令;

所述可编程逻辑器件,与所述通讯模块电连接,用于对接收的所述地层参数信息进行信道编解码。

优选地,所述耦合变压器的中心抽头电压为所述通讯模块供电电压的一半。

优选地,所述可编程逻辑器件是现场可编程门阵列器件或复杂可编程逻辑器件。

优选地,所述信道编解码的方式是曼彻斯特编码或差分曼彻斯特编码中的一种。

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